Plusieurs défis ont été relevés pour aboutir aux premiers résultats présentables du projet « Liquid Printed Pneumatics », une collaboration entre le MIT Self-assembly Lab et le constructeur automobile BMW. Il fallait trouver un matériau liquide qui durcisse avec le temps tout en gardant des propriétés élastiques suffisantes pour supporter d’être gonflé et il fallait trouver une technique d’impression 3D qui permettent de fabriquer des objets de grande taille, rapidement avec ce matériau.
La voie ouverte par le « Rapid Liquid Printing »
Cette nouvelle technologie de fabrication additive pour les polymères et autres matériaux synthétiques a été présenté dans une publication de septembre 2017 de la revue 3D printing and additive manufacturing. Le Rapid Liquid Printing consiste à utiliser une cuve remplie d’un gel. L’impression 3D va se faire au sein de ce gel qui sert de support à la structure construite ; une buse va introduire le matériau de fabrication, non pas forcément couche par couche, mais réellement là où c’est nécessaire, comme un dessin en 3D. Cette buse est portée par une structure robotisée qui est commandé numériquement. La cuve peut donc être potentiellement de n’importe qu’elle taille et l’objet fabriqué aussi. Le matériau reste en place au sein du gel sous sa forme finale, jusqu’à ce qu’il durcisse. Un procédé rapide (comparé aux autres procédés de fabrication additive) et qui permet de s’affranchir de toute limite de taille.
Un caoutchouc de silicone gonflable
BMW et le MIT Sefl-assembly Lab ont choisi un caoutchouc de silicone comme matériau pour leur démonstrateur. Après deux ans d’études, les premiers résultats prennent donc la forme de coussinets gonflables assemblés les uns aux autres. Les coussinets se gonflent à l’air et selon la pression appliquée leur gonflement, plus ou moins important va faire varier la forme de la structure générale et/ou sa fermeté. Un exemple marquant de ce que la fabrication additive apporte comme liberté pour repenser les formes et les fonctions des objets, évolutives dans le temps ou en fonction de certains paramètres commandables.
Le fruit de ce partenariat entre un industriel et un laboratoire de recherche est visible à l’exposition The Future Starts Here, à Londres jusque début novembre 2018.
Sophie Hoguin
Cet article se trouve dans le dossier :
Des matériaux innovants pour l'impression 3D
- Un matériau pneumatique entièrement imprimé en 3D
- Un biopolymère à base de lignine pour l’impression 3D
- Façonner le verre comme un polymère
- Prévoir l’évolution des solides mous pour l’impression 4D