Des chercheurs de l'école de chimie et de la faculté d'ingénierie de l'université de Nottingham ont utilisé du dioxyde de carbone supercritique pour créer un processus efficace, efficient et propre pour recouvrir les particules de polymère PA-12 utilisées dans un processus d'impression 3D.

Les chercheurs ont démontré que les nouveaux revêtements ont la capacité d’ajouter de la couleur et des propriétés anti-moisissure et fongiques au processus d’impression. La recherche a été publiée dans Nature Communications .

L’une des techniques d’impression 3D commerciales les plus courantes est la fusion sur lit de poudre ou le frittage laser. Dans ce processus, une couche de poudre de polymère fluide est déposée et un laser est guidé par une conception générée par ordinateur et fait fondre la poudre couche par couche.

Une nouvelle couche de poudre est appliquée sur la couche précédente et une fois de plus, le laser fait fondre la poudre tout en l'ancrant simultanément à la couche inférieure. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la pièce conçue soit terminée, souvent composée de milliers de couches.

Le polyamide-12 (PA12) est un plastique résistant qui est souvent utilisé dans l'industrie de l'impression 3D pour imprimer des pièces complexes et détaillées, couramment déployées dans les industries automobile ou aérospatiale.

"Le véritable avantage de l'impression 3D ou de la fabrication additive réside dans la conception et la production d'objets sur mesure et uniques, mais ses limites résident dans les matériaux et la palette de propriétés disponibles qui limitent l'espace global d'application.

"Ce nouveau procédé offre une voie simple vers le développement d'un large éventail de capacités matérielles sans compromettre la transformabilité", déclare le professeur Christopher Tuck, professeur d'ingénierie des matériaux au Centre de fabrication additive de la Faculté d'ingénierie.

Deux capacités clés que le nouveau procédé peut offrir sont l'ajout de revêtements pour la couleur et les propriétés antifongiques et anti-moisissures. Actuellement, les seules options disponibles pour les fabricants sont les poudres grises ou blanches et la couleur est ajoutée ensuite. L'équipe a maintenant créé une gamme de polymères colorés qui recouvrent les particules de PA-12.

« L'industrie de l'impression 3D est confrontée à quelques défis en raison des limitations de la fonctionnalité des polymères utilisés. Pour relever certains de ces défis, nous avons créé une approche simple mais efficace pour ajouter des fonctionnalités en enduisant les particules. polymère de coque afin qu'il corresponde aux propriétés mécaniques et thermiques du polymère d'impression.

"Plus important encore, nous l'avons démontré avec le polymère clé (PA-12) qui est omniprésent dans l'industrie. Nos nouvelles poudres polymères colorées fonctionnent parfaitement dans les machines existantes déployées commercialement", déclare le professeur Steve Howdle, directeur de l'École de chimie. .

Actuellement, les objets fabriqués avec du PA-12 ne peuvent pas être utilisés dans des environnements humides en raison de la croissance de moisissures et de champignons. Le nouveau revêtement de coque peut également être utilisé pour développer des revêtements qui empêchent cela de se produire, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d'utilisation d'objets imprimés en 3D dans de nouveaux domaines.

Le professeur Howdle ajoute :« L'un des principaux avantages de ce processus est qu'il peut facilement être intégré aux processus d'impression 3D commerciaux actuels, ce qui pourrait potentiellement transformer l'industrie en élargissant sa portée en introduisant de nouvelles fonctionnalités, en simplifiant les processus et, surtout, en réalisant tout cela de manière durable. ."