Il devient de plus en plus évident que l'impression 3D est plus qu'un simple jouet intéressant à utiliser dans les salons technologiques. Basé sur les principes de l'industrie 4.0, plusieurs startups et petites entreprises l'intègrent actuellement dans leurs processus de fabrication afin de créer directement des produits finis personnalisés. Dans ce contexte, le groupe d'ingénierie des procédés de fabrication de l'université de Cordoue a étudié comment optimiser les caractéristiques des surfaces réalisées à partir de l'impression 3D avec un objectif bien précis :qu'elles se nettoient elles-mêmes.

Le concept d'une surface autonettoyante n'est pas nouveau. Par exemple, dans les secteurs de la construction et de l'automobile, des revêtements de ce type sont utilisés depuis un certain temps sur les surfaces en verre. "Ce revêtement aide les gouttes d'eau à rouler facilement sur la surface et à emporter les particules de saleté avec elles au fur et à mesure, " explique Pablo Romero, auteur de l'étude avec Juan Manuel Barrios.

Il existe d'autres secteurs dans lesquels il est également important d'utiliser des surfaces autonettoyantes. L'un d'eux est les feux de circulation, un secteur dans lequel l'impression 3D est déjà utilisée pour imprimer des ampoules pour feux de circulation. La sécurité routière sur les autoroutes dépend en grande partie de la propreté et de la visibilité de ces signaux par les conducteurs, il est donc intéressant d'utiliser des éléments qui se nettoient tout seuls à l'aide de la pluie ou de la rosée du matin.

Cette étude de recherche a analysé les caractéristiques de rugosité des surfaces imprimées en 3D. L'idée est de réaliser des surfaces avec très peu de reliefs et une bonne finition afin d'éviter l'incrustation de poussière et de faciliter l'élimination des particules de saleté facilement. L'étude a également examiné les caractéristiques hydrophobes, c'est-à-dire, la capacité de repousser l'eau. D'où, l'eau roulerait plus facilement à la surface, emportant avec lui des particules de saleté, qui aurait du mal à coller à la surface.

Dans le but de mettre en œuvre cette recherche de manière pratique au sein des entreprises, l'équipe de recherche a créé des modèles faciles à gérer qui peuvent prédire les propriétés de surface des pièces avant même qu'elles ne soient imprimées.

Les imprimantes 3D ont plusieurs paramètres opérationnels qui peuvent être utilisés pour modifier les caractéristiques de surface du composant imprimé. Pour créer ces modèles, au moyen de techniques d'exploration de données, ils ont analysé les paramètres d'impression qui influencent le plus les caractéristiques d'autonettoyage sur les surfaces. Selon les chercheurs, "grâce à ces modèles, les travailleurs qui gèrent cet équipement d'impression peuvent facilement connaître les valeurs qu'ils doivent ajuster sur l'imprimante afin d'obtenir une pièce avec les caractéristiques d'autonettoyage souhaitées."

L'étude a été réalisée en partenariat avec l'entreprise cordouane appelée Estampaciones Casado ("Casado Stamping"), une entreprise qui fabrique et entretient des feux de circulation, et qui a récemment intégré l'impression 3D pour produire certains composants de signaux équipés de lumières LED. "Il s'agit de nos travaux de recherche qui résolvent des problèmes du monde réel et ont un impact positif sur les entreprises de notre région, " souligne Pablo Romero. Dans l'étude, Matériaux intelligents 3-D, une entreprise manufacturière de Jaen, a également participé. Smart Materials 3-D fabrique des filaments thermoplastiques qui sont utilisés comme matière première dans les imprimantes 3D.

Désormais, le groupe travaillera sur un projet qui s'inscrit dans le cadre du Plan National FDM-Sur intitulé "Développement de nouveaux usages industriels pour les pièces imprimées en 3D basées sur l'amélioration de leurs propriétés de surface". A travers le projet, ils tenteront d'optimiser les caractéristiques des surfaces imprimées en 3D afin de résoudre les problèmes réels auxquels sont confrontées les entreprises de la région.

En plus d'approfondir les caractéristiques d'autonettoyage des pièces imprimées en 3D, ce projet permettra d'améliorer les propriétés de surface des moules imprimés en 3D utilisés pour fabriquer des pièces en mousse de polyuréthane, comme les sièges de voitures, matelas et oreillers. De plus, ils travailleront à réduire la glace se fixant sur les antennes de communication et d'autres parties des cellules des drones et des véhicules aériens sans pilote qui sont aujourd'hui fabriqués avec l'impression 3D.