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OBJECTIF GENERAL :

Les matériaux polymères à haute performance sont très recherchés dans divers domaines de haute technologie tels que l'aéronautique, l'aérospatiale, le maritime, l'automobile et le médical, l’énergie (batteries, pile PEMFC) pour, entre autres, leurs poids, leur grande solidité et leur résistance chimique et mécanique.

Parallèlement, ces secteurs manifestent un grand intérêt pour la fabrication additive, dont ils explorent les avantages en termes de liberté de conception, de réduction des coûts et des ressources et de diminution de l'impact sur l'environnement. Dans de nombreux cas, les matériaux lourds (métalliques) traditionnellement utilisés pourraient être (partiellement) remplacés par des matériaux légers tels que les polymères, dont les propriétés structurelles et/ou fonctionnelles sont identiques, voire améliorées. La combinaison de la liberté de conception et des matériaux alternatifs présente un intérêt particulier pour l'industrie aérospatiale.

Actuellement, les matériaux polymères à haute performance et les équipements de fabrication additive sont de plus en plus disponibles, avec une qualité améliorée pour les premiers et une précision, une rapidité et une fiabilité accrues pour les seconds.

Cependant, la performance globale de l'objet fabriqué manque d'une certaine maturité par rapport à celle des matériaux classiques. En général, cela peut être attribué à la nature (chimique/physique) du polymère haute performance, à la conception et aux paramètres de fabrication.

De nombreuses entreprises (telles que Sabca, ESA,....) se sont montrées très intéressées par des objets produits en PEEK (un polymère à haute performance) par la fabrication additive.

Un aspect important des polymères en général est que ces matériaux peuvent être fonctionnalisés en utilisant des additifs spécifiques afin d'améliorer les propriétés (bio)chimiques et/ou physico-mécaniques du matériau ou de l'objet.

Le PEEK est souvent choisi par l'industrie aérospatiale non seulement pour sa légèreté (par rapport aux matériaux classiques tels que le titane), mais aussi pour sa rigidité structurelle et son faible dégazage. Toutefois, les problèmes soulevés par l'industrie sont souvent liés à la gestion thermique et au blindage électromagnétique. En chargeant le PEEK d'additifs spécifiques (SIRRIS), le consortium pense pouvoir améliorer les problèmes mentionnés ci-dessus. En outre, un traitement au plasma du PEEK chargé (MateriaNova) pourrait améliorer l'adhérence pendant le processus de fabrication additive (SIRRIS) et donc améliorer les propriétés globales de l'objet final qui peuvent être caractérisée par les moyens conventionnels utilisés sur les matériaux polymère (Materia Nova).

Un consortium entre Materia Nova et Sirris a été mis en place pour :

• Répondre aux besoins des entreprises susmentionnées en ce qui concerne la performance globale des objets en PEEK
• Améliorer la fonctionnalité du PEEK au moyen de charges fonctionnelles (Sirris)
• Résoudre les problèmes liés à la nature chimique et physique du PEEK (Materia Nova et Sirris)
• Optimiser les paramètres de fabrication additive du PEEK (Sirris)
• Evaluation du gain de performance (Materia Nova)
• Proposer des pièces de démonstration (comité industriel de soutien)

MISSIONS DE MATERIA NOVA :

Développement de solution torche plasma atmosphérique à intégrer dans le processus d'impression pour améliorer l'adhésion entre les boudins déjà déposés et en cours d'extrusion. Optimisation des conditions d'exposition et du mélange gazeux afin de créer des radicaux en surface des polymères et ainsi promouvoir la création de liens covalents.

Chef de file du projet : Sirris

Contact Materia Nova : thomas.godfroid@materianova.be

Budget total : 595518.04€
Subvention totale : 446638,53€
Budget Mano : 295839,45€