Montée en puissance du concours international d’impression 3D pour étudiants de Solvay

La seconde édition de l’AM Cup de Solvay qui a eu lieu cette année a une nouvelle fois démontré le formidable potentiel de la fabrication additive ainsi que l’ingénuité des jeunes concurrents.

Trente cinq équipes représentant presque autant d’universités réparties sur trois continents ont participé à l’édition 2019 de l’AM Cup de Solvay, un concours créé il y a deux ans par la GBU Specialty Polymers dans le but de promouvoir ses thermoplastiques de haute performance et de présenter les avancées des technologies de fabrication additive, mieux connue sous l’appellation “impression 3D”.

Les noms des lauréats ont été annoncés au mois d’avril dernier. Les trois meilleures équipes ont reçu plusieurs milliers d’euros (devant être utilisés de préférence à des fins universitaires, entrepreneuriales ou sociales), tandis que le premier prix a été décerné à l’unique membre de l’équipe  Gekko Performance, de l’université technologique de Munich. “Nous avons été heureux d’accueillir un nombre de candidats supérieur à l’an passé,” déclare Sophia Song,  Marketing Manager for Additive Manufacturing au sein de Solvay Specialty Polymers et Responsable du concours. “Il s’agissait d'étudiants de niveau licence à doctorat en ingénierie chimique, mécanique ou environnementale, comme le lauréat. Les équipes pluridisciplinaires sont avantagées, étant donné que la fabrication additive combine expertise scientifique, informatique et design.”

Ce concours ne consiste pas à imprimer un objet joli à regarder, mais plutôt à créer de nouvelles possibilités avec des pièces ayant une utilité dans des applications industrielles spécifiques. Les enjeux de la fabrication additive sont multiples, et beaucoup reste encore à explorer.
 

Sophia Song, Additive Manufacturing Marketing Manager, Specialty Polymers, Solvay

Performance et créativité

Les étudiants ont reçu 500g de polyphénylsuflone (PPSU) Radel de Solvay, avec pour mission d’imprimer plusieurs pièces, parmi lesquelles une conduite forcée, au moyen de la technologie d’impression par dépôt de matière fondue (FFF), l’une des principales technologies de fabrication additive. Le matériau utilisé lors de la première édition en 2018 était le PEEK (polyétheréthercétone). "Nous avons fixé un nouvel enjeu cette année en changeant de matériau,” explique Sophia. “Le PEEK est bien connu, et nous avons voulu démontrer la richesse de notre portefeuille de matériaux.”

Composé d’un journaliste expert de l’impression 3D, d’un professeur d’université et de trois représentants de Solvay, le jury s’est réuni au siège social nord-américain de Specialty Polymers à Alpharetta, en Géorgie, pour évaluer les pièces réalisées par les étudiants en Europe, en Asie et aux USA. “Nous avons étudié plusieurs caractéristiques : la précision d’impression, la robustesse mécanique, etc.,” précise Ryan Hammonds, responsable du Business Incubation R&D d’Alpharetta et Président du Jury de l’AM Cup. “Nous avons été impressionnés par la manière dont les équipes ont réussi à tirer le meilleur parti du matériau et à résoudre des problèmes complexes. Elles ont fait preuve d'une ingéniosité remarquable.

2019 Solvay AM Cup Winner Maximilian Kropf

L’étudiant allemand Maximilian Kropf, unique membre de l’équipe Gekko Performance et lauréat du concours (photographié ci-dessus avec Brian Alexander, AM Global Product and Application Manager), a construit sa propre imprimante pour l’occasion. “Je voulais le faire depuis longtemps, mais l’AM Cup m’a donné l’envie de me lancer et de fabriquer ma propre imprimante,” déclare-t-il. 


Démontrer le potentiel de la fabrication additive

Solvay AM Cup 2019 Winner_Radel PPSU

Le concours a pour objectif de démontrer les progrès réalisés par la fabrication additive. Désormais, les pièces imprimées en 3D ont des performances quasiment équivalentes à celles moulées par injection, tout en offrant davantage de flexibilité dans le design et la production. “Nous avons demandé aux équipes d’imprimer une conduite forcée parce que ce concours ne consiste pas à imprimer un objet joli à regarder, mais plutôt à créer de nouvelles possibilités avec des pièces ayant une utilité dans des applications industrielles spécifiques,” souligne Sophia. Les canalisations ont ainsi été soumises à des essais d’éclatement à la pression dans le cadre du processus d'évaluation. 

Nous voulions voir si elles pouvaient résister à la pression, et les meilleures ont résisté à la pression maximale pouvant être atteinte par nos équipements,” déclare Ryan. “Ces canalisations pourraient être utilisées pour la plomberies ou diverses autres applications, démontrant ainsi les performances très élevées des pièces imprimées en 3D.” 

J’ai été vraiment impressionné par la qualité de ce matériau,” ajoute Maximilian. “Je ne m’attendais pas à de tels résultats, que ce soit en termes de robustesse ou d’adhérence. Le PPSU offre une adhérence remarquable, et s’avère par conséquent très facile à utiliser pour l’impression. J’ai dû imprimer environ 25 conduites, et j’ai tout de suite obtenu la résistance désirée, si bien que mon travail a surtout consisté à parfaire la finition en surface.”

L’édition 2020 de l’AM CUP de Solvay continuera à démontrer tout ce que l’on peut accomplir avec l’impression 3D, avec un nouveau défi à relever pour les équipes d’étudiants. “La prochaine édition est dans les tuyaux, et constituera à nouveau un changement,” annonce Sophia. “Nous voulons que ce concours reste intéressant et stimulant, et attire de nouvelles équipes universitaires. Les enjeux de la fabrication additive sont multiples, et beaucoup reste encore à explorer.

Quant à Maximilian, il prévoit d’utiliser son prix pour fabriquer une imprimante 3D encore plus ambitieuse, capable de réaliser des pièces de plusieurs mètres de long. “Je voudrais l’utiliser pour fabriquer des chaînes et des canalisations,” affirme-t-il. Le champ des possibles est en effet très vaste.