Longtemps freinée par son nombre limité de matériaux disponibles, l’impression 3D a considérablement élargi ses capacités sur cet aspect. C’est particulièrement le cas de la fabrication additive polymère, où les traditionnels ABS et PLA se sont enrichis de nouvelles matières qui répondent de mieux en mieux aux besoins du marché.
Les avantages connus de cette technologie, que sont notamment la personnalisation, la réduction des délais de production, ou bien l’allègement drastique des pièces, peuvent aujourd’hui s’exprimer dans un choix beaucoup plus vaste de matériaux et d’applications.
Outre l’arrivée de matériaux techniques tels que le PEEK ou le PEI (Ultem), ou de composites à base de poudres ou de fibres (bois, carbone, verre, bois, kevlar…), les matériaux flexibles comme le silicone, le caoutchouc, ou le TPU (polyuréthane thermoplastique), ont ouvert de nouvelles perspectives pour la fabrication de pièces nécessitant élasticité et résistance à l’usure. Une avancée qui intéressent de nombreux secteurs tels que ceux du médical, du transport ou encore de la mode.
Quels sont les avantages des matériaux flexibles ?
Soufflet imprimé en silicone (crédits photo : Lynxter)
La possibilité d’imprimer des matériaux souples combine de nombreux avantages. En premier lieu, ils permettent la fabrication de pièces élastiques et résistantes à l’usure, qui sont idéales pour des applications de protections de pièces, d’amortisseurs, ou encore de joints d’étanchéité.
La particularité de ces matériaux réside dans leur capacité d’absorption des chocs, ce qui est crucial pour les applications nécessitant une protection contre les impacts. Ils augmentent également la durabilité des produits, car les pièces imprimées en matériaux souples résistent mieux aux déformations répétées.
Dans le domaine de la santé par exemple, l’impression 3D d’élastomères est particulièrement utile pour la fabrication de dispositifs tels que des orthèses, des prothèses, ou encore des semelles, qui nécessitent un ajustement précis et confortable pour le patient. Quant à leur utilité dans secteur de la mode, ces matériaux ouvrent de nouvelles possibilités pour la création de vêtements et d’accessoires innovants, intégrant des éléments de design complexes et des textures variées.
Chaussures imprimées à partir de TPU par la start-up américaine Hilos (crédits photo Hilos)
Le meilleur exemple est sans doute celui de la start-up Hilos, une entreprise américaine spécialisée dans l’impression 3D chaussures qui a pu expérimenter les bienfaits de cette technologie. En utilisant un polymère souple appelé TPU, celle-ci parvient à résoudre les problèmes de durabilité associés aux méthodes traditionnelles, tout en bénéficiant dans le même temps des avantages économiques et de conception offerts par l’impression 3D.
Pour répondre aux enjeux environnementaux tout en proposant des chaussures de qualité 100 % recyclables, Hilos a recourt à l’impression 3D et un TPU composé à 80 % de matériaux recyclés.
Comparées à des chaussures fabriquées de manière traditionnelle, celles de Hilos permettent de réduire de 48 % la quantité de C02 rejeté, et plus impressionnant encore, de 99 % la consommation en eau.
Sans surprise, l’impact de l’impression 3D se révèle tout aussi considérable sur le process de fabrication, avec une diminution très importante du nombre d’étapes en temps normale requises si ses chaussures étaient fabriquées à partir de techniques classiques. De 65 pièces pour 360 opérations nécessaires à leur assemblage, Hilos n’en consacre plus que 12 pour seulement 5 pièces au total.
Cette agilité et simplification apportée par l’impression 3D permet à l’entreprise de commercialiser de nouvelles lignes de produits en seulement deux semaines, alors que la moyenne du secteur est de 12 à 15 mois.
Où se former à l’impression 3D de matériaux souples ?
Pièce imprimée avec un filament TPU Flex 85A de BASF (crédits photo : ALSIMA)
Pour toutes ces raisons, maîtriser l’impression 3D de matériaux souples constitue un avantage certain. Pour autant, les caractéristiques d’impression spécifiques de ses matériaux la rendent difficile à mettre en oeuvre. C’est pourquoi elle nécessite un apprentissage adapté.
En France, l’un des très rares organismes à proposer une formation consacrée à ce matériau d’impression 3D est F3DF. Leader dans la formation en matière de 3D, l’entreprise propose un module qui couvre les aspects essentiels de l’impression 3D FDM (dépôt de matière fondue) de matériaux souples, avec un programme conçu pour les professionnels souhaitant développer leurs compétences dans ce domaine innovant. Les participants y apprennent à manipuler des matériaux flexibles comme le TPU (polyuréthane thermoplastique), adaptés à diverses applications industrielles et créatives.
D’une durée de 7 h, cette formation présentielle inclue des modules sur la modélisation 3D spécifique aux matériaux souples, jusqu’à l’utilisation d’une imprimante 3D FDM pour réaliser tous les exercices nécessaires à la prise en main de cette technologie. Cela inclut bien sûr l’optimisation des paramètres d’impression pour assurer la qualité et la durabilité des pièces produites, ainsi qu’un enseignement des opérations de post-traitement et des bonnes pratiques en matière de sécurité et d’environnement.
L’Absolute Sneaker : une sneaker imprimée à partir d’un filament TPU par le spécialiste de l’impression 3D de chaussures Zellerfeld pour la marque Pangaia (crédits photo : Zellerfeld)
Pour favoriser une compréhension approfondie et une application concrète des connaissances acquises, les apprenants seront guidés à travers des projets pratiques et des études de cas réels.
Enfin, l’autre point fort de cette formation, est que les professionnels peuvent accéder à un réseau d’experts et à des ressources précieuses pour continuer à évoluer dans ce secteur en constante évolution.
Quelque soit votre domaine d’activité, il est évident que la maîtrise de l’impression 3D de matériaux souples, est une compétence rare sur le marché du travail et un atout indéniable de compétitivité pour toute entreprise. Capable de répondre aux besoins diversifiés des industries, cette catégorie de matériau lorsqu’elle est associée à l’impression 3D, offre un potentiel considérable d’innovations et de gains diverses. Si vous souhaitez en savoir plus sur le programme de cette formation soutenue par PRIMANTE3D, cliquez ICI.
