Le Centre Européen de Recherche et de Formation aux Arts Verriers (Cerfav), basé en région Lorraine près de Nancy, et l’université de Lorraine ont déposé un brevet pour un nouveau procédé de fabrication additive pour les matériaux vitreux. Dénommé « GLAM » pour « Glass Laser Additive Manufacturing », celui-ci permet d’imprimer des pièces en verre directement par action d’un laser sur un lit de poudre de verre.
Un procédé par frittage de poudre de verre
Le procédé d’impression 3D verre GLAM repose sur l’interaction laser-matière. Inspiré de la technologie du frittage par laser sur lit de poudre, il fonctionne à partir d’un laser avec une longueur d’ondes définie au préalable dans l’infrarouge (IR) ou dans l’ultra-violet (UV) et d’un lit de poudre du matériau vitreux comme des microbilles de verre. Ce procédé a l’avantage de ne pas utiliser de matériau tiers comme un liant ou de l’encre, souvent employé pour l’impression céramique. En revanche, il nécessite un recuit de la pièce a posteriori de l’impression pour éliminer les tensions résiduelles du verre.
À chaque application sa poudre
Le procédé GLAM vise de nombreuses applications : des substituts osseux dans le domaine médical, les catalyses hétérogènes en conditions sévères, la connectique… Les ingénieurs du Cerfav expliquent notamment qu’une poudre spécifique peut être créée pour chaque application : "la composition du verre peut être modifiée par les ingénieurs pour obtenir les caractéristiques nécessaires pour l’obtention d’une pièce optimale". Il est, par exemple, possible de modifier l’indice de réfraction du verre pour des propriétés optiques particulières, le coefficient de dilatation pour une application spécifique ou encore de créer un verre bioactif pour le domaine médical.
Un avenir industriel
L’efficacité du procédé a été démontrée et un premier projet de maturation dirigé par la SATT SAYENS est actuellement en train de développer un prototype de circuit pour le secteur micro fluidique. Le Cerfav souhaite développer la production à une échelle industrielle avec un partenaire intéressé pour commercialiser cette technologie. Il développera au fil du temps différentes poudres pour couvrir un maximum d’applications.
