Applications

Flexibilité élevée pour différents domaines

La technique et l'équipement innovants ainsi que la large base de matériaux permettent une utilisation polyvalente d'ARBURG Plastic Freeforming (APF) dans différents secteurs ou avec différents procédés. La fabrication de pièces à partir de matériaux souples est tout aussi possible que l'utilisation des freeformer directement dans la salle blanche.

L'utilisation de composants de matériaux souples, l'impression directe dans une salle blanche ou l'impression de prototypes en matériaux de production ne sont que quelques-unes des applications possibles avec le procédé APF.
Les raisons : la flexibilité élevée du système ouvert par le traitement de granulés de plastique conventionnels qualifiés ainsi que les paramètres modifiables « densité de pièce » et « propriétés mécaniques ».

Points forts

  • Pièces opérationnelles obtenues par fabrication additive à partir de granulés standard qualifiés
  • Intégration fonctionnelle et technique multicomposants
  • Production en salle blanche sans coûts excessifs
  • Densité des pièces et propriétés mécaniques modifiables

Prototypes opérationnels

L'aptitude particulière de la fabrication additive industrielle pour la construction de prototypes fonctionnels est liée au processus de fabrication. Le système ouvert freeformer permet notamment d'utiliser des matériaux standard qualifiés tels que ceux utilisés dans la transformation des plastiques. Les composants conçus par couches associent une résistance élevée avec d'autres propriétés positives des pièces injectées. Les articles peuvent ainsi être utilisés directement pour des tests de fonctionnement, par exemple. Une importante base de données de matériaux, en constante évolution, contient déjà de nombreux matériaux qualifiés qui peuvent être facilement traités sur les freeformer. La production, y compris d'association d'une matière dure à une matière souple, peut alors être effectuée en appuyant sur un bouton.

Moyens d'exploitation et construction de dispositifs

La fabrication additive industrielle convient également tout particulièrement pour la construction de préhenseurs, de fixations et attaches. Avec le ARBURG Plastic Freeforming (APF), donnez une toute nouvelle dimension à vos idées de conception individuelles. Bénéficiez de tous les avantages d'APF pour la production de pièces spécifiques aux clients, basées sur les besoins, avec vos propres matériaux qualifiés.

Composants d'une seul matière
Les clients du secteur de la technique médicale peuvent utiliser des matériaux courants, approuvés pour l'usage médical, par exemple pour la production de fixations. Ces plastiques peuvent être stérilisés et utilisés directement dans un processus de production. Le secteur électronique peut utiliser des matériaux sûrs en matière de décharges électrostatiques qui n'endommagent pas les composants sensibles par des surtensions. Enfin, les clients des industries de l'aérospatiale et de l'automobile peuvent utiliser des matériaux résistants aux températures élevées dans la construction de dispositifs.

Composants en matériaux différents
Des attaches et autres dispositifs en plusieurs matériaux différents peuvent être construits sur nos freeformer avec plusieurs unités de décharge. Pensez, par exemple, à un préhenseur doté de structures souples afin de ne pas endommager les composants démoulés, ou à un support rigide doté d'inserts souples pour éviter que les pièces ne glissent. Les possibilités sont presque illimitées. Combinés le dur et le souple, le sur et le dur ou même deux matériaux souples. Toujours entièrement spécifique à l'application.

Composants flexibles

Composants fonctionnels et associations d'une matière dure à une matière souple en TPE
Tous les matériaux d'origine qualifiés conviennent pour le traitement sur nos freeformer. Les élastomères thermoplastiques (TPE) fonctionnent également particulièrement bien. Les composants fonctionnels et associations d'une matière dure à une matière souple sont ici les points forts. L'ABS, le PA amorphe et le PC, le PP semi-cristallin ainsi que les matériaux d'origine spéciaux sont entre autres qualifiés. Des contre-dépouilles et géométries complexes peuvent également être réalisées à l'aide d'un matériau de support, qui est éliminé par lavage suite au freeforming. Le système ouvert permet l'optimisation de la régulation du processus ainsi que l'action ciblés sur la densité et le degré de remplissage. Pour les élastomères thermoplastiques (TPE), il est même possible de varier la dureté Shore et donc les propriétés mécaniques du composant fabriqué par procédé additif.

Technique médicale

Avec notre technique de machine et la nature de notre processus de construction, nous avons fait sensation, notamment dans le domaine de la technique médicale. Si des granulés sont qualifiés pour nos freeformer, il est possible de traiter des matériaux biocompatibles, stérilisables et implantables, y compris des matériaux résorbables. Une certification spéciale du processus n'est pas nécessaire. Une production à faibles émissions et sans poussière est obtenue grâce au travail avec peu de périphériques, ce qui ne nécessite aucune intervention du personnel de service.

Gabarits chirurgicaux
Les accessoires médicaux sont typiquement utilisés comme accessoires individuels d'opération, par exemple. Pour des raisons de coût notamment, de plus en plus de produits médicaux sont fabriqués « à même le sang » en matières plastiques. Les freeformer offrent des avantages clairs, spécifiquement dans ce secteur. Il s'agit, par exemple, de la qualité élevée des composants produits grâce aux épaisseurs de couche minimales et de la possibilité de réaliser des associations d'une matière dure à une matière souple. Des exemples typiques de dispositifs médicaux sont les gabarits de sciage en PA pour la préparation préopératoire, les soufflets fonctionnels en SEBS médical (28 Shore A) ou les masques respiratoires personnalisables en TPE (32 Shore A).

Implants
Le système ouvert freeformer permet le traitement d'une multitude de matériaux d'origine adaptés et certifiés pour l'usage médical tels que l'ABS, le PA amorphe et le PC, le TPU élastique, le PP semi-cristallin ou le PLLA. Les plaques d'implant fabriqués dans le matériau d'origine Resomer LR 706 résorbable et homologué par la FDA peuvent être insérées directement dans le corps en cas de fracture. Le polymère composite imite l'os humain et contient 30 pour cent d'additifs céramiques. Le composant est ainsi non seulement plus solide, il diffuse également du calcium afin de promouvoir la formation d'os. Après une durée prescrite, l'implant se dissout entièrement.
Les os crâniens, maxillaires et digitaux résorbables en PLLA médical (Purasorb PL18, Resomer LR 708) ne doivent pas être retirés chirurgicalement après guérison. Étant donné que le granulé plastique peut être imprégné de principes actifs anti-inflammatoires, par exemple, les réactions de rejet sont minimisées. Mais des implants permanents, par exemple en PCU (Bionate) peuvent également être fabriqués selon le procédé APF et mis en œuvre dans la zone de la colonne vertébrale, par exemple.

Fabrication d'orthèses
La fabrication additive comme standard industriel permet avant tout de fabriquer des géométries nouvelles et complexes et d'équiper de nouveaux produits de fonctionnalités étendues. La liberté de géométrie combinée à la liberté des matériaux ouvre la voie à des applications plastiques totalement nouvelles pour l'utilisation humaine. La préparation et le traitement automatisés des données dans la commande du freeformer permettent de réaliser facilement des conceptions complexes basées sur le processus.
Les orthèses individuelles sont un exemple pour les accessoires utilisés à l'extérieur du corps et pouvant faire l'objet d'une fabrication additive de qualité. Ici aussi, l'accent est mis d'une part sur l'ajustement possible, au point près, de tels composants à la physiognomie des patients et d'autre part à la vaste gamme de matériaux pouvant être sélectionnés, permettant par exemple le rembourrage d'attelles partiellement renforcées par des fibres pour certaines parties du corps, ajustées au plus précis par l'utilisation de matériaux souples au niveau de points névralgiques afin d'empêcher la formation de plaies ou de points de pression.

Pharma
Le traitement des matériaux résorbables sur les freeformer permet non seulement de programmer avec précision la dégradation des implants dans le corps humain, mais rend également possibles des applications pharmaceutiques. Ainsi, un polymère soluble à base de cellulose peut être utilisé pour produire des comprimés destinés au traitement individuel des patients. Le matériau support chargé d'un ou plusieurs principes actifs se dissout dans un délai librement définissable après l'ingestion et libère les principes actifs exactement là où ils sont requis. Il est également possible de les combiner en associant différents matériaux de support. De cette façon, plusieurs principes actifs dosés individuellement peuvent être transportés dans le corps humain et y être libérés de manière ciblée pour un traitement.

Production en salle blanche
Des réglages minimes permettent de réaliser une production dans le domaine de la classe de salle blanche ISO 6. Tous les entraînements d'axe sont conçus selon la technique linéaire fermée, la gestion innovante de la température du freeformer s'effectue en mode de fonctionnement en circuit fermé. En outre, la chambre de fabrication entière est exécutée en acier inoxydable et votre assurance qualité peut avoir accès à de nombreuses données de surveillance de processus au moyen de l'interface OPC/UA de série. Tous ces points assurent une fabrication sans problème, même dans les salles blanches.

Électronique imprimée en 3D

Les freeformer permettent de traiter des matériaux avec des matières de charge jusqu'à une dimension d'environ dix µm. Cela s'applique également, par exemple, aux matériaux conducteurs d'électricité qui ne pouvaient pas être utilisés jusqu'à présent dans la fabrication additive.

Jauge extensométrique
L'exemple « Carbon Nano Tubes » met en évidence ce qui est possible avec le freeformer dans ce domaine : à l'Arburg Prototyping Center (APC) de Lossburg, nous avons traité pour la première fois un matériau TPU souple (PTC Allruna VEL S) avec des particules de carbone et une LED intégrée sur un Freeformer 200-3X pour former une jauge extensométrique (DMS). La pièce fonctionnelle à deux composants qui a également été présentée au salon Formnext est à la fois flexible, permet la conductivité électrique et est également très robuste. La physiothérapie représente un domaine d'utilisation pour de tels composants. Les jauges extensométriques pourraient par exemple émettre un signal visuel ou acoustique dès qu'un bras ou un genou opéré a été trop fortement sujet à une sur- ou sous-extension, afin d'empêcher un autre endommagement au cours de la réhabilitation.

Inserts et customisation

Nos freeformer sont également idéaux pour produire des composants avec des inserts ou pour imprimer sur des composants finis et les individualiser de cette manière. Rien de plus simple : le processus de fabrication est interrompu, les pièces insérées et le processus est ensuite à nouveau redémarré – terminé ! Les pièces en plastique peuvent également être individualisées en appliquant quelques couches d'un matériau différent ou de couleur différente. Laissez libre cours à votre imagination !

Emballages

Dans le domaine du packaging, les matériaux PP associés au matériau de support hydrosoluble armat 12 peuvent être utilisés sans problème pour produire des prototypes à partir du matériau d'origine PP.

Applications PP
Les charnières film en PP, utilisées par exemple pour les fermetures à rabat des emballages alimentaires ainsi que des articles cosmétiques et d'hygiène, doivent être très souples et ne pas se rompre. Avec ARBURG Plastic Freeforming (APF), il est possible de fabriquer par procédé additif des prototypes en granulé d'origine en PP presque aussi solides qu'une pièce moulée par injection et pouvant être ouverte et fermée des centaines de fois. Cela permet d'effectuer des tests de fonctionnement exhaustifs et d'optimiser les nouveaux produits rapidement, mais aussi de manière économique. Grâce à un matériau de support soluble dans l'eau, le freeformer peut également réaliser des géométries et designs complexes.