Succès

Thèse de Doctorat

De 2019 à 2022, une thèse de Doctorat a été conduite sur l’Ultrasint PP1400, une poudre de polypropylène destinée à la fabrication additive par fusion sur lit de poudre (PBF en anglais) et commercialisé par Forward AM (BASF 3D). Cette thèse est composée de trois axes principaux.

Le premier est une caractérisation approfondie des propriétés physico-chimiques et thermiques du polypropylène à toutes ses étapes de fabrication. Plus précisément, l’influence de l’histoire thermique de la poudre sur ses propriétés et sur son comportement en écoulement a été étudiée.
Le second axe est composé d’un article qui présente une étude approfondie de la cinétique de cristallisation ainsi que de la microstructure cristalline qui se développe pendant la cristallisation de pièces en Ultrasint PP1400 obtenues par PBF.
Finalement, le dernier axe détaille l’influence de l’histoire thermique ainsi que de la fraction/distribution de la porosité sur les propriétés mécaniques (en traction et en choc) des pièces fabriquées.

Ces travaux ont conduit, en 2022, à la publication d’un article dans le journal Additive Manufacturing ainsi qu’à une présentation orale lors d’un congrès international (European Polymer Congress (EPF), Prague, République Tchèque). Le manuscrit quant à lui est soumis à une clause de confidentialité de 10 ans.

Lien vers l’article : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214860422005425
DOI : https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103153

________________________________________________________________________

FASSIL

FASSIL est un projet collaboratif (FUI) dans le domaine de la santé qui avait pour but de faire passer aux formulations de silicones le cap de la fabrication additive. En effet, les applications des silicones sont nombreuses (dispositifs implantables, orthèses, pansements, modèles pré-opératoires) mais le secteur médical accusait un retard dans l’adoption des méthodes de fabrication additive à cause de la faible adéquation existant entre les matériaux, les procédés d’impression et les besoins spécifiques liés aux applications de santé. Le développement de silicones imprimables permettrait aux acteurs de la santé utilisant déjà cette famille de matériaux d’avoir accès à des méthodes de fabrication sur mesure et à la demande, tout en restant économiquement compétitifs.

Ainsi, l’objectif du projet FASSIL était d’adapter la formulation et la rhéologie des silicones aux technologies d’impression 3D, en se focalisant sur trois produits finaux :

• Un modèle de cœur à usage éducatif
• Un modèle de prostate à usage éducatif et préopératoire adapté à la personne
• Des implants de larynx adaptés à la personne

Apport spécifique de SETUP PERFORMANCE SAS :

Une des solutions proposées pour la formulation de silicone imprimable était la synthèse de polyuréthanes thermoplastiques (TPU) à base silicone. C’est pourquoi SETUP PERFORMANCE SAS a mis à profit son savoir-faire en matière d’extrusion réactive et de synthèse de TPU en permettant la synthèse par extrusion réactive de silicothanes, des TPU dont les monomères sont des PDMS fonctionnalisés.

L’élaboration de ces produits a conduit au dépôt de deux brevets (WO2021204720A1 et WO2022129359A).

________________________________________________________________________

2 Bi Mulch

2018 – 2021
(Livrable SETUP PERFORMANCE SAS en 2021)

Ce projet a permis de proposer de nouveaux films de paillage biodégradables et bio-assimilables ayant des performances optimisées à un coût inférieur au coût global actuel d’utilisation des films de paillage non dégradables. Ces films de paillage biodégradables peuvent être enduits en surface avec un vernis à base d’enzymes afin d’accélérer la bioassimilation complète par enfouissement dans le sol après usage.

D’une durée de 4 ans, 2BiMulch a été porté par le Groupe Barbier – leader pour la fabrication de films de paillage en France et en Europe – et a rassemblé un consortium de 8 partenaires dont 6 entreprises (SETUP PERFORMANCE SAS, ENOVEO, NEOBIOSYS, CNEP, TIFLEX), un centre technique (CTCPA) et un laboratoire de recherche (Biodymia). Le projet a été labellisé par les pôles Plastipolis, Céréales Vallée et Axelera, et subventionné par le Fonds Unique Interministériel (FUI) dans le cadre du 23ème Appel à Projets.

Apport spécifique de SETUP PERFORMANCE SAS :

SETUP PERFORMANCE SAS a développé des mélanges maîtres pouvant être employés à l’échelle industrielle pour optimiser l’utilisation de PLA dans des mélanges PBAT/PLA afin de répondre aux exigences du cahier des charges des films de paillage. Au final, des films possédant une résistance au déchirement issus du PBAT et une résistance aux rayonnements UV propre au PLA ont été validés à l’échelle pilote. La composition finale du produit a été développé avec des produits fabriqués en Europe et économiquement adapté à l’industrie de l’emballage plastique.

________________________________________________________________________

PRIMA – PRIses MAgnétiques

2016 – 2019
(Livrable SETUP PERFORMANCE SAS en 2017)

Le projet PRIMA a permis de développer un nouveau type de connecteur magnétique innovant avec sa technologie appliquée à la transmission de courant électrique. Ce concept permet de :
– faciliter la connexion grâce au guidage magnétique non-orienté,
– sécuriser l’utilisateur et le signal, avec une étanchéité assurée,
– fonctionnaliser la connexion avec de l’intelligence artificielle pour la supervision et la gestion.

Le projet PRIMA rassemble 8 acteurs de la chaîne de valeur en regroupant un concepteur de connexion magnétique (une PME nouvellement créée), un fabricant de connecteurs (ETI), deux PME pour la préparation de la matière magnétique, le CNRS par le biais de 2 laboratoires spécialisés en caractérisation matière et magnétisme, ainsi que 2 utilisateurs leaders sur leurs marchés respectifs : ARaymond S.A.R.L. et Fenwick-Linde S.A.R.L.

Apport spécifique de SETUP PERFORMANCE SAS :

Ce développement a utilisé le savoir-faire de SETUP PERFORMANCE SAS sur les matières fortement chargées, c’est-à-dire des taux de charge compris entre 90% et 95% massique. SETUP PERFORMANCE SAS a proposé deux solutions aux partenaires du projet compatibles avec les équipements industriels d’extrusion et d’injection.

Publication Officielle

________________________________________________________________________

Synthèse et modification de polyamide en continue par extrusion réactive

SETUP PERFORMANCE SAS a mis au point un procédé continu de polycondensation permettant de synthétiser en quelques minutes un polyamide en partant des monomères en utilisant des extrudeuses bi-vis co-rotatives.

L’utilisation d’une extrudeuse bi-vis comme réacteur permet de synthétiser le polyamide jusqu’à obtenir une viscosité de grade d’injection ou d’extrusion puis d’enchainer sur une phase de formulation (anti-oxydant, colorant, plastifiant, etc…).

Un brevet a été déposé en 2014 et SETUP PERFORMANCE SAS a validé la faisabilité de différents systèmes de monomères :

• Système aliphatique type AB avec des amino-acides, les plus connus étant les Polyamides 12 et 11
• Système aliphatique type A₂B₂ avec des diacides et des diamines aliphatiques comme les polyamides 6,10 et 10,10
• Système semi-aromatique avec deux monomères ou plus : MXD10 ; MXD6 ; PA 66,6T

Afin de répondre à des exigences de recyclage et/ou de modification de matières plastiques, SETUP PERFORMANCE SAS a adapté son procédé d’extrusion réactive pour modifier chimiquement des polyamides de différentes masses molaires.

Selon la composition chimique, il est possible d’adapter les procédés de synthèse ou de recyclage au polyesters aliphatiques ou semi-aromatiques. Une thèse a d’ailleurs été soutenue en 2017 à propos de la synthèse de poly(hexaméthylène sébaçate) par extrusion réactive.

Lien pour le brevet : WO2014016521A1
Lien pour l’article de la thèse : Synthesis of potentially biobased poly(hexamethylene sebacate) via reactive extrusion – ScienceDirect
DOI : https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123644