Jabil présente le premier PLA pour l'impression 3D sur lit de poudre

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La dernière fois que nous avons rencontré Luke Rodgers, directeur principal de la R&D chez Jabil (NYSE : JBL), le fournisseur de solutions de fabrication était en train de lancer un nouveau matériau pour la fusion sur lit de poudre (PBF) dérivé du monoxyde de carbone séquestré. Au RAPID + TCT 2023, le scientifique des matériaux était de retour avec un nouveau polymère capturant le carbone pour le PBF, cette fois, le PLA.

En parlant à Rodgers lors du salon, nous avons appris comment ce polymère, omniprésent dans l'extrusion de matériaux, introduit de nouveaux avantages dans le monde du PBF. Développé en collaboration avec NatureWorks, le plus grand fabricant de PLA au monde, le PLA 3110P de Jabil combine l'imprimabilité de ce plastique typiquement à base d'amidon de maïs avec le débit élevé et la complexité permis par le PBF. Parce que Jabil est intégré verticalement, il a tout, du compoundage au broyage cryogénique, permettant à des partenaires comme NatureWorks d'accéder à toutes ces capacités à partir d'un seul fournisseur.

Jabil PLA 3110P, basé sur la poudre à base de PLA Ingeo™ de NatureWorks, offre une empreinte carbone 89 % inférieure à celle du PA 12 lorsqu'il est utilisé dans les technologies de fusion sur lit de poudre. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Jabil.

"Nous avons un tas de programmes de compostage à domicile au sein de l'entreprise que nous envisageons. Et, dans l'ensemble, la durabilité est une priorité majeure au sein de Jabil", a déclaré Rodgers. "Nous avons juste eu beaucoup de conversations avec NatureWorks, et cela s'est avéré être une collaboration naturelle. Nous avons toutes les technologies et le savoir-faire pour créer des matériaux PBF et ils ont toute l'expertise pour fabriquer un bon système de résine PLA."

Au saut, Jabil a plusieurs applications en tête pour le matériau, y compris le vide et le thermoformage, le moulage et comme substitut plus durable aux polymères à base de combustibles fossiles. Quant au thermoformage, dans lequel un matériau est chauffé et façonné autour d'un moule, le matériau a la résistance à la compression et la résistance à la température idéales pour manipuler des matériaux comme le polycarbonate, le PETG et le polypropylène.

Capturée à RAPID + TCT, cette image montre un aligneur dentaire thermoformé avec un moule en PLA imprimé en 3D à côté d'un modèle éducatif, également fabriqué à partir du nouveau matériau de Jabil.

Pour la coulée de métal, le PLA est capable de fondre sans se dilater ou en laissant très peu de résidus. Lorsqu'il est imprimé avec du PBF, il a également la finition de surface nécessaire au moulage. Il y a eu de nombreuses histoires dans lesquelles des utilisateurs d'impression 3D de bureau ont imprimé en 3D des modèles PLA, les enveloppant dans un moule en céramique et brûlant les modèles avec du métal en fusion. Contrairement aux machines d'extrusion de matériaux de bureau, le PBF ne souffre pas de lignes de couches évidentes, ce qui se traduit par des composants métalliques plus lisses.

Peut-être plus important encore, le PLA 3110P est également beaucoup plus durable, avec une empreinte carbone 89 % inférieure à celle du PA 12, selon NatureWorks. En même temps, il est relativement peu coûteux. Cela signifie que, lorsqu'il s'agit de thermoformer, de couler ou même d'imprimer des modèles, des prototypes, des gabarits et des montages, les utilisateurs disposent désormais d'une alternative renouvelable à la pétrochimie. Alors que les entreprises cherchent à réduire leurs émissions, elles peuvent remplacer leurs anciens matériaux par du PLA.

"L'ensemble de l'industrie se concentre de plus en plus sur la durabilité. Nous faisons notre part en investissant dans des technologies qui introduisent la durabilité comme une option pour nos clients. Ce produit PLA convient parfaitement à de nombreuses applications de thermoformage. S'ils ' effectuent actuellement du thermoformage aujourd'hui, j'espère qu'ils envisagent de rechercher une solution durable », a déclaré Rodgers.

En plus du nouveau PLA, Jabil a également annoncé une collaboration avec Nexa3D dans laquelle son matériau PK5000, la polycétone (PK) susmentionnée dérivée du monoxyde de carbone séquestré, a été mis à disposition pour les imprimantes QLS 236 et QLS 820 SLS de Nexa3D.

Parallèlement à cette collaboration, Jabil a également participé au développement d'un matériau qui protège contre les décharges électrostatiques (ESD). Créée avec Mechnano, la poudre combine la polycétone (PK) de Jabil avec les nanotubes de carbone de Mechnano pour une utilisation dans l'impression 3D PBF. Cela permet d'obtenir des pièces capables de résister à des tests fonctionnels et d'être utilisées dans des domaines où l'ESD est un problème, comme dans la fabrication de produits électroniques.

"Mechnano aime vraiment le produit polycétone en raison de son allongement élevé à la rupture et de son haut niveau de répétabilité", a déclaré Rodgers. "Il y a beaucoup d'autres entreprises qui transforment simplement des polymères en poudres et les appellent ensuite des produits PBF. Et ce n'est pas un produit. Nous nous assurons que nos poudres peuvent entrer dans le PBF. Ils fabriquent des pièces mécaniquement et dimensionnellement bonnes."

Réservoir d'essence pour coupe-bordures imprimé dans le PK 5000 de Jabil, un matériau additif écologique à base de poudre conçu pour offrir une résistance, une résistance chimique et une résilience améliorées par rapport aux matériaux en nylon à usage général, tels que le PA 12. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Jabil.

Le fournisseur de solutions de fabrication prévoit de poursuivre sa formulation de polymères plus durables. Jesse Sumstad, Senior Product Manager chez Jabil, l'a expliqué ainsi lors de notre entretien :

"Nos clients savent que, dans l'état actuel du marché, ils n'auront pas tout dans une alternative durable, mais chaque petit geste compte. Il se peut qu'un produit réponde à ce petit besoin et économise 10 % de carbone émissions de carbone ici, ou ils se tournent vers notre PK et économisent les émissions de carbone là-bas. Je ne pense pas que quiconque soit réaliste en pensant qu'ils peuvent avoir tout 100 % durable, mais tout le monde cherche à devenir un peu plus vert ici et un peu plus verte là-bas."

Rodgers était d'accord, ajoutant: "Tout le monde doit commencer son voyage. Vous n'irez nulle part à moins de commencer, ce sont donc les petites étapes qui permettent à l'écosystème d'évoluer, de mûrir en quelque chose de vraiment durable."

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