L’impression 3D a révolutionné les méthodes de fabrication en proposant des solutions flexibles et personnalisables. Parmi les matériaux utilisés, la silice fondue se distingue par ses propriétés exceptionnelles, notamment sa résistance thermique et sa rigidité. Ce processus innovant permet de réaliser des pièces de grande taille tout en garantissant une fidélité de détail impressionnante. À travers cette technique, il devient possible d’intégrer des conceptions complexes dans des applications variées, allant de l’aérospatiale à la microélectronique. Ce développement ouvre la voie à de nouvelles perspectives industrielles, tout en répondant aux exigences croissantes de précision et de performance.
Un partenariat fructueux
UpNano GmbH, basée à Vienne en Autriche, en collaboration avec Glassomer GmbH à Fribourg en Allemagne, a mis au point un processus innovant de fabrication par impression 3D d’objets en quartz fondu. Cette technologie novatrice permet la production de pièces de formes précises allant de quelques millimètres à plusieurs centimètres.
Technologie de polymérisation à deux photons
Ce processus utilise la technologie de polymérisation à deux photons (2PP), exploitant le système d’impression NanoOne d’UpNano. Les imprimantes 2PP d’UpNano sont les plus performantes du marché, capables de produire des objets sur une échelle de plus de 15 ordres de grandeur. Le principal matériau utilisé est UpQuartz, un nanocomposite contenant des nanoparticules de SiO2 et une matrice polymère spécialement conçue.
Étapes de fabrication
Le processus de fabrication en trois étapes se déroule comme suit :
- Conception et impression de la structure désirée en utilisant les avantages de l’impression 2PP.
- Élimination du liant organique à 600°C.
- Frittage de la structure à 1 300°C, aboutissant à la pièce en silice fondue.
Avantages des pièces en silice fondue
La silice fondue offre des propriétés optiques supérieures, une biocompatibilité, ainsi qu’une grande inertie chimique et une résistance exceptionnelle à la chaleur. Ces caractéristiques en font un matériau idéal pour de nombreuses applications industrielles dans les domaines de l’ingénierie, la chimie, la médecine, et la recherche.
Avancées récentes et succès commercial
UpNano a récemment atteint des jalons importants en produisant des puces microfluidiques intégrées ainsi que des microstructures en tungstène et platine avec une résolution sub-micronique. La gamme NanoOne, grâce à sa technologie de résolution adaptative, est désormais considérée comme la plus polyvalente et la plus rapide des imprimantes 2PP sur le marché. Les ventes en 2023 ont augmenté de 57%, avec une clientèle répartie sur cinq continents.
Applications industrielles et avenir de la technologie
Les imprimantes de la gamme NanoOne sont des outils puissants pour la production en masse de pièces très précises. L’élargissement continu de la gamme de matériaux disponibles permet d’étendre les applications potentielles de cette technologie. UpNano prévoit également d’étendre la gamme de services offerts pour répondre aux besoins croissants de ses clients.
Voici une liste des atouts clés de ce processus innovant :
| Atouts techniques | Avantages industriels |
|---|---|
| Résolution sub-micronique | Production de pièces de haute précision |
| Technologie 2PP avancée | Polyvalence et rapidité de production |
| Nanocomposite UpQuartz | Excellentes propriétés matérielles |
| Sintérisation à haute température | Surface lisse et finition de qualité |
| Imprimantes NanoOne | Adaptabilité et succès commercial mondial |
Avec ces avantages considérables, il est évident que la combinaison des efforts d’UpNano et de Glassomer marque une avancée significative dans le domaine de l’impression 3D à haute résolution. Cette technologie offre des perspectives prometteuses pour l’avenir de la fabrication industrielle.
