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Le leader de la fibre de verre Owens Corning va développer l’impression 3D de composites avec les matériaux d’Impossible Objects.

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Parmi la poignée d’entreprises présentes dans le domaine de l’impression 3D de composites, Impossible Objects est peut-être l’une des plus intéressantes. Cela est dû en partie au débit élevé, ainsi qu’à la grande variété de matériaux qu’il est possible d’imprimer avec le procédé de fabrication additive à base de composites (CBAM) de l’entreprise. Certains de ces matériaux pourraient être réalisés grâce à un nouveau partenariat entre Impossible Objects et Owens Corning (NYSE : OC). Dans le cadre d’un accord de développement conjoint, les deux sociétés vont mettre au point de nouveaux matériaux pour le CBAM.

Le CBAM est une technologie unique dans la mesure où il dépose du thermoplastique en poudre sur des feuilles de fibres de renforcement avant de comprimer les feuilles et de faire fondre le matériau polymère en plaçant l’objet dans un four. Une fois cette opération terminée, les feuilles de fibres en excès doivent être retirées, ne laissant qu’une pièce en plastique renforcé.

Lorsque Impossible Objects a fait ses débuts, la société s’est vantée de la capacité de son procédé à combiner une grande variété de polymères (par exemple, polyéthylène, nylon, PEEK) avec une grande variété de fibres de renforcement (par exemple, fibre de carbone, fibre de verre, polyester, alcool polyvinylique, PLA, et même soie et coton). Cependant, lors de la mise sur le marché, les combinaisons disponibles jusqu’à présent sont des fibres de carbone ou de verre avec du PEEK ou du nylon 12.

Ce portefeuille ne cesse toutefois de s’étoffer. En mai 2019, la plus grande entreprise chimique du monde, BASF, a travaillé avec la startup pour imprimer en 3D des pièces en fibre de carbone-PA6. La même année, TIGER Coatings a fait équipe avec Impossible Objects pour le développement de composites imprimés en 3D à base de thermodurcissables. Ce nouveau partenariat avec Owens Corning permettra d’élargir encore les possibilités.

Un pédalier composite imprimé en 3D avec la technologie CBAM. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Impossible Objects.

Outre ses produits de toiture et d’isolation, Owens Corning est peut-être plus connue pour la mascotte de la Panthère rose qui apparaît dans ses publicités. Dans ce cas, cependant, c’est la fibre de verre qui intéresse Impossible Objects. Avec un chiffre d’affaires de 6,4 milliards de dollars en 2017, l’entreprise est le premier fabricant mondial de composites en fibre de verre, avec une trentaine d’installations dédiées à cette division dans le monde.

Les produits qu’Owens Corning a développés pour ce segment sont aussi variés qu’on peut l’imaginer. Ils comprennent des fibres de verre pour le renforcement du ciment, des panneaux pour les camions de fret, l’isolation acoustique et thermique, des tapis pour les batteries au plomb, des barres d’armature composites, des pales d’éoliennes, etc. Essentiellement, tout projet susceptible de bénéficier de matériaux plus légers et durables pourrait probablement utiliser la fibre de verre de la société, éventuellement à un coût moindre et avec une plus grande efficacité. En s’associant avec Owens Corning, Impossible Objects a potentiellement exploité un énorme marché pour les produits composites imprimés en 3D.

« Owens Corning s’engage dans le développement des matériaux composites et de leurs applications », a déclaré le Dr Chris Skinner, vice-président du marketing stratégique, Composites, Owens Corning. « Nous cherchons à être à l’avant-garde des nouveaux traitements et des nouvelles applications impliquant les composites. Nous avons trouvé la technologie et le savoir-faire d’Impossible Objects potentiellement transformateurs pour la conversion de certaines applications en composites. Parce que nous pensons que cela peut réussir et apporter de la valeur au marché et à nos clients, nous avons conclu un accord conjoint pour soutenir la poursuite du développement. »

Outre le large éventail de matériaux potentiels du procédé CBAM, la technologie est théoriquement capable d’atteindre un débit très élevé et de produire de grands objets, selon le président et fondateur Robert Swartz. M. Swartz a déjà déclaré qu’il pouvait imaginer produire un objet aussi grand qu’un capot de voiture.

Palettes de soudure composites en fibre de carbone-PEEK et en fibre de verre-PEEK imprimées en 3D avec la technologie CBAM. Ces pièces doivent résister à des températures élevées et à des produits chimiques agressifs dans la fabrication électronique et peuvent être produites plus rapidement et à moindre coût avec CBAM qu’avec l’usinage CNC, selon Impossible Objects. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Impossible Objects.

L’entreprise affirme que le partenariat avec Owens Corning permettra de mettre à l’échelle le processus CBAM afin qu’il puisse concurrencer d’autres méthodes de production en grande série comme le moulage par injection. Dans le même temps, elle sera en mesure de personnaliser en masse les pièces. Que nous voyions ou non des capots de voiture renforcés de fibre de verre sortir de la prochaine machine CBAM est une autre histoire, mais nous sommes peut-être à l’aube d’une révolution dans la production de composites, comme Impossible Objects aime à le prétendre. L’intérêt d’Owens Corning pour cette technologie en est certainement la preuve.

« Notre procédé CBAM est une révolution dans l’impression 3D, avec des vitesses plus rapides, de meilleures propriétés des matériaux et un choix de matériaux plus large », a déclaré Robert Swartz. « Cette collaboration avec Owens Corning nous permettra d’expérimenter et d’affiner rapidement de nouveaux matériaux afin de réduire considérablement les coûts et d’apporter des options sans précédent pour la fabrication additive. »

Ma plus grande inquiétude concerne le post-traitement, qui semble nécessiter une main-d’œuvre importante. Comme nous l’avons appris des technologies d’impression 3D plus traditionnelles, le post-traitement est la clé de l’industrialisation. Je ne sais pas exactement comment le sablage ou la dissolution chimique de l’excédent de matière pour le CBAM se compare à la quantité de travail requise pour d’autres techniques d’impression 3D, mais c’est un aspect qui doit être pris en compte par l’entreprise.

Entre-temps, Impossible Objects met sa technologie existante sur le marché par la vente de machines, ainsi que par un service d’impression 3D fourni par Ricoh. Il faudra peut-être un certain temps pour que les fabricants comprennent vraiment le potentiel de l’impression 3D composite, mais il semble que nous soyons sur le point de passer un cap.

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