Les équipes de l’Institut Jean Lamour – IJL (CNRS / Université de Lorraine) viennent de relever un véritable défi technologique : intégrer des propriétés magnétiques à des matériaux imprimés en 3D, sans post-aimantation. Il s’agit là d’une première mondiale avec ce niveau de performance et ces travaux ouvrent la voie à l’impression 4D d’objets magnéto-actifs. Ce procédé de fabrication d’aimants avec une imprimante 3D grand public est en cours de transfert au sein d’une entreprise du Grand Est.
Une prouesse technologique
Cette innovation technologique associe différentes compétences présentes à l’IJL : celles de l’équipe de recherche technologique Matériaux et Procédés Additifs, dirigée par Samuel Kenzari, ingénieur de recherches CNRS, et celles du Centre de Compétences Magnétisme et Cryogénie dirigé par Thomas Hauet, maître de conférences à l’Université de Lorraine. Le défi qu’ont relevé les chercheurs et ingénieurs est celui de concevoir une imprimante 3D de type FDM (dépôt de filament fondu) avec son fil magnétique composite pour imprimer des pièces elles-mêmes magnétiques.
Pour fabriquer le fil, ils ont utilisé des matériaux ferromagnétiques avec des formulations propres à les rendre imprimables. Pour ce qui est du dispositif d’impression, ils sont partis d’une imprimante 3D traditionnelle, à laquelle ils ont ajouté des composants permettant la mise en forme de l’aimant pendant l’impression. Les pièces produites par cette imprimante possèdent une ou plusieurs orientation(s) magnétique(s) permanente(s) sans nécessiter l’application d’un champ magnétique a posteriori pour les aimanter.
Une commercialisation prévue pour l’automne 2021
Une déclaration d’invention* a été déposée en 2019 et un contrat de licence de savoir-faire a été passé avec l’entreprise BB Fil basée à Heiligenberg en Alsace. La commercialisation d’une version grand public du procédé d’impression (imprimante et filament d’impression) est prévue pour l’automne 2021 : il deviendra ainsi possible d’imprimer des aimants personnalisables chez soi.
Ces travaux ouvrent la voie à l’impression 4D d’objets magnéto-actifs, qui pourront être déformés, activés ou commandés par un champ magnétique. Ils ont bénéficié du soutien du CNRS, de l’Université de Lorraine, de Lorraine Université d’Excellence, de la Région Grand Est et d’ICEEL.
* "Matériaux et procédé direct d’impression 3D d’objets magnétiques mono- ou multi-orientés" référencée à la SATT SAYENS avec le n°DISATTGE-275.
