Recyclage des déchets d’impression 3D

La fabrication additive est fortement associée à l’existence d’un marché économique mondial de quelques dizaines de milliards €/an avec une progression de l’ordre de 20 % par an. Le succès de cette technologie tient à plusieurs raisons qui vont de la réalisation de pièces complexes de type high-tech à des applications domestiques ou ludiques à très bas coûts. L’ensemble des procédés est considéré favorablement, car il semble participer à une économie durable : on utilise en principe juste la bonne quantité de matière pour réaliser un objet. Cette image très positive d’une part, et la jeunesse de la technologie d’autre part, font que les préoccupations essentielles des chercheurs et des industriels ont été focalisées sur les performances des machines, toujours en progrès. Ce n’est que récemment que les utilisateurs de machines à très bas coût se sont préoccupés de la fabrication de filaments fusibles à partir de déchets souvent ménagers de type polymères thermoplastiques. Il n’y avait qu’un petit pas à franchir pour utiliser une autre source de déchets, celle issue des pièces considérées comme défectueuses. Les pièces réalisées sont généralement produites à titre personnel et ne correspondent pratiquement pas à un marché économique. Les préparations des matériaux ainsi que la qualité des pièces réalisées ne répondent pas à un cahier des charges très précis. En revanche, en prenant l’exemple de pièces mécaniques 3D pour l’espace, il n’est pas possible de prendre le risque d’utiliser des matières et/ou des matériaux non certifiés pour des raisons évidentes de sécurité. La notion de recyclage ne prend donc pas le même sens, ni la même urgence selon la performance recherchée (et le coût de l’objet par rapport à celui de la matière qui lui a donné naissance) de la pièce à réaliser par fabrication additive. Il s’agit bien de se positionner précisément relativement à un seuil de rentabilité vis-à-vis d’un risque (de quelque nature qu’il soit).

Cet article concernant le recyclage de matières et matériaux traite d’un domaine émergent avec des axes plus développés que d’autres pour les raisons évoquées rapidement ci-dessus. Dans ces conditions particulières, l’auteur a fait appel non seulement aux publications scientifiques, mais également à la littérature grise non évaluée par les pairs (sites internet par exemple). Des analyses présentées dans ce document l’ont amené à :

• faire un rappel concernant les différents types de matières et matériaux utilisés en fabrication additive ;

• rappeler quels sont les effets sur la qualité des pièces 3D d’un éventuel recyclage ;

• présenter les technologies actuelles de recyclage. Rappelons que pour le moment, les grands industriels du domaine n’ont pas investi ce marché et que les travaux universitaires sur le sujet sont modestes en nombre.

Par ailleurs, Google Scholar sur le thème « materials for additive manufacturing » fait état de plus de deux millions de publications ; le présent document se veut plus synthétique en ne considérant que les principaux matériaux utilisés.