Projet ANR-15-CE08-0012 – FastPrinting : Nouvelles Résines Photosensibles pour l'Impression Rapide
Programme : Matériaux et procédés (DS0303) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Jacques LALEVEE (Institut de Science des Matériaux de Mulhouse)
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public; TPE
Montant : 401278.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 48 mois
Résumé : Le domaine de l'impression 3D est actuellement en plein essor et correspond pour certains même à une révolution industrielle. L'impression 3D peut aussi utiliser des imprimantes 3D à des prix abordables pour un usage domestique (pièce unique)  jusqu’à de grandes machines pour la production industrielle. Le présent programme de recherche est en accord parfait avec l'appel à projet "renouveau industriel ". Ce projet,  en collaboration avec un partenaire industriel, vise à développer de nouvelles résines photosensibles pour la fabrication, la production ou l'étude de nouveaux produits polymères qui peuvent être conçus, prototypés et testés en un temps court et pour un prix réduit en impression 3D. La technologie (l'optique, l'électronique etc …) des imprimantes 3D est d’ores et déjà bien mature bien que la photosensibilité des résines doit être clairement améliorée (des résultats très préliminaires à ce projet montrent que ceci est parfaitement possible!). Nous développerons de nouvelles résines spécifiquement adaptées à cette demande; tous les composants de la résine (systèmes amorceurs et monomères /oligomères) seront développés spécifiquement pour un cahier des charges spécifique de cette application (longueurs d'ondes d'irradiation visible, diode électroluminescentes (LED), faible intensité, viscosité, vitesse d’écriture ...). Ce projet représente une grande originalité par rapport à l’état de l’art car il n’existe pas encore de résines spécifiques pour l’impression 3D. En effet, les résines actuels sont basés sur des systèmes amorceurs UV commerciaux (Type I ou Type II)  qui ne sont clairement pas adaptés aux longueurs d'ondes d'irradiation utilisées dans l'impression 3D aboutissant à des vitesses d’impression assez lentes. De la même manière, pour les monomères, seuls des composants traditionnels de l’UV curing (peintures, revêtements …) sont actuellement utilisés; le développement de nouveaux monomères hautement réactifs caractérisés par des vitesses de propagation élevées serait un avantage fort pour cette technologie. Le développement de résines à haute performance, proposé ici, constituera clairement une avancée remarquable dans le domaine de l'impression 3D. Actuellement, un manque presque complet de systèmes efficaces pour la polymérisation sous LED dans les imprimantes 3D est observé!
Pour la première fois, tous les composants actifs de la résine photosensible seront développés spécifiquement pour cette application.
Dans ce projet pour l’impression 3D, cinq approches différentes (cinq tâches différentes) seront examinées :
1/le design de nouveau amorceurs de Type I ou II 
2/ le développement d’une nouvelle chimie radicalaire 
3/ le développement de monomères hautement réactifs
4/ l’utilisation de la photopolymérisation radicalaire contrôlée
5/ une mise à l’échelle industrielle.
Ce projet est basé sur une très forte collaboration entre trois partenaires - 2 académiques et un industriel -reconnus comme des spécialistes dans leur propre domaine de recherche tout en ayant une excellente complémentarité entre eux. Aucun de ces groupes ne pourrait réaliser seul un tel projet. Cette  excellente complémentarité /synergie entre les différents partenaires illustrés par des résultats préliminaires à ce travail démontrent déjà que l’on peut s’attendre au développement de résines avec une réactivité sans précédent pour l'impression de 3D.