Une plateforme de procédés photo-induits unique en France
Grâce à Mat-Light 4.0, l’Université de Haute-Alsace investit dans de nouveaux modes d’impression 3D/4D en passe de révolutionner la façon de fabriquer les objets de notre quotidien.
Découvrez le portrait de notre responsable de plateforme, réalisé par nos étudiants !
Une expertise lumineuse...
Depuis de nombreuses années, l’UHA a développé une grande variété de procédés mettant en jeu la lumière, pour synthétiser, observer ou mettre en forme la matière. Ainsi, l’UHA possède aujourd’hui un parc d’équipements conséquents notamment en termes de procédés photo-induits, permettant de répondre à des enjeux sociétaux dans le domaine de l’énergie, l’environnement, la santé, l’industrie du futur…
…au service de l’innovation.
Parmi les exemples les plus marquants de ces dernières années, on peut citer les projets de chaire industrielle avec l’entreprise Mäder pour innover dans le domaine des peintures et adhésifs, la création d’une plateforme européenne sur les photocomposites, ou encore le projet de formation ITN européen axé sur la photo-émulsion. Plus récemment, la mise au point d’encres plasmoniques capables de changer de couleur ou de s’effacer sur demande à vue le jour grâce à un partenariat fructueux avec l’entreprise BIC Ecriture 2000, renouant ainsi avec l’histoire du campus Mulhousien concernant la synthèse et la maitrise des colorants.
La fabrication additive, une technologie incontournable
L’industrie manufacturière est une des priorités de l’Union Européenne depuis plusieurs décennies en raison notamment des enjeux économiques en termes d’emplois et de croissance. Les évènements récents liés à la pandémie (crise sanitaire à cause de la COVID19) ont également mis en lumière la nécessité de renforcer voire développer cette force de production de biens de première nécessité, en particulier au niveau santé. En ce sens, l’importance de la fabrication additive (FA) n’est plus à démontrer, technologie permettant de s’adapter aux besoins du patient. Cette dernière séduit de plus en plus les industriels dans de nombreux secteurs d’applications à des fins de prototypages ou pour la fabrication de petites séries, voire de pièce unique (personnalisation). Le niveau d’adoption et de maturité de la fabrication additive restent variables selon les domaines d’utilisation et laissent entrevoir une multiplication des usages dans les années à venir au gré des évolutions technologiques. Ainsi, la FA est appelée à bouleverser le paysage industriel dans des domaines aussi variés que la médecine personnalisée, la robotique ou encore la microélectronique.
L’impression 3D par photopolymérisation
Parmi les différents procédés de fabrication additive, l’impression 3D reposant sur des réactions de photopolymérisation est celle qui a connu les innovations les plus marquantes au cours de ces dernières années avec une offre d’équipements qui s’est multipliée. Ainsi, il est aujourd’hui possible d’imprimer des objets microscopiques tenant sur un cheveu ou une mine de crayon, et d’élaborer des pièces de grandes dimensions (1 à 3 mètres de hauteur) pour la production d’un large choix de biens de consommation.
L’impression 3D volumétrique, une révolution en marche.
Grâce à Mat-Light 4.0, l’UHA investit dans les dernières générations d’imprimantes 3D et plus spécifiquement dans l’impression 3D volumétrique par tomographie en passe de révolutionner la façon de fabriquer les objets de notre quotidien.
Inspirée de l’imagerie médicale par tomographie RX, l’impression 3D volumétrique repose sur la projection d’une centaine de plan lumineux à différents angles pour reconstruire une dose de lumière 3D au sein d’une résine photosensible. Ainsi, des objets de quelques centimètres cubes vont être créer en quelques dizaines de secondes au lieu d’une à plusieurs heures pour des technologies d’impression 3D conventionnelles. Cette technologie ne nécessite pas l’usage de support pour les pièces, permettant ainsi un gain de temps d’impression et un gain économique et écologique (moins de matière utilisée).
Et maintenant ?
Ces dernières générations d’imprimantes offrent de nouvelles perspectives en termes d’innovations. Cependant, afin de démontrer tout leur potentiel applicatif de nouvelles molécules (photoamorceurs, photocatalyseurs…) ou résines photosensibles doivent être repensées et développées spécifiquement pour ces configurations d’impression. Les photoamorceurs sont les briques élémentaires des résines utilisées dans la fabrication additive par photopolymérisation : elles conditionnent la réactivité des résines photosensibles. Grâce à une plateforme de synthèse automatisée par la lumière, de nouvelles générations de photoamorceurs adaptés à chaque procédé pourront être synthétisés et caractérisés en un temps réduit. La découverte de nouvelles familles de photoamorceurs qui, sans l’automatisation de la synthèse et caractérisation ne pourraient être explorées, pourrait également induire à la proposition de nouveaux concepts d’impression 3D et permettre à l’UHA de développer ses propres équipements plus performants et plus en phase avec les attentes de ses partenaires industriels.
Il est important de noter, qu’au-delà de la fabrication additive, les photoamorceurs se retrouvent également dans un grand nombre de photo-procédés industriels, comme la polymérisation en émulsion ou la chimie en flux, élargissant ainsi les domaines d’applications potentiellement impactés par Mat-Light 4.0 (colles industrielles et chirurgicales, peintures, revêtements, cosmétique…).