L’impression 3d de céramiques

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  • Publié le . Paru dans Biomatériaux Cliniques n°1 - 15 mars 2019 (page 99-104)
Information dentaire
La fabrication additive de céramiques est possible grâce à l’apparition d’imprimantes 3D spécialisées. Plusieurs technologies d’imprimantes 3D coexistent et donnent des céramiques utilisables pour certains types d’applications. Néanmoins, les imprimantes 3D ne sont qu’une nouvelle façon de mettre en forme une céramique. Le process de fabrication global d’une céramique nécessite des étapes importantes en amont et en aval de la mise en forme. Cinq grandes étapes sont nécessaires pour fabriquer un objet en céramique : la formulation de poudres et des liants, la mise en forme, le déliantage, le frittage et les finitions apportées sur l’objet fini.

L’impression 3D de céramique est une méthode récente de mise en forme d’un objet en céramique. Elle a commencé à voir le jour dans les unités de recherche du Massachusetts Institute of Technology (MIT) au début des années 1990 [1] et se décline sous différents procédés. Son intérêt réside dans le fait de pouvoir fabriquer des pièces aux formes complexes, impossibles à réaliser avec une méthode de mise en forme conventionnelle comme par pressage ou par voie humide (barbotine).

Les étapes de fabrication d’une céramique

La chaîne de fabrication d’un objet en céramique comporte cinq grandes étapes (fig. 1 et 2).

1re étape

La matière première céramique doit, dans un premier temps, subir un broyage pour obtenir la granulométrie voulue pour l’application désirée.

Les grains de poudre peuvent être mis en forme grâce à une matière cohésive par rapport à la nature du grain. Sans liant ou sans plastifiant, les grains de poudre ne peuvent pas être façonnés, quelle que soit la technique de mise en forme utilisée. En général, les céramiques dites traditionnelles, à base d’argile (porcelaines, grès, faïences…), ont besoin d’eau pour devenir naturellement cohésives et pouvoir être façonnées. Dans le cas des céramiques dites techniques, il faut ajouter des additifs pour obtenir la cohésion entre les grains de poudre céramique. Ceux-ci peuvent être des polyacétates de vinyle (PVA) ou des polyéthylènes glycol (PEG) pour la famille des poudres de zircone ou d’alumine. Pour les céramiques feldspathiques qui servent à l’émaillage des couronnes, des plastifiants hydrosolubles (tels que de l’alginate ou des sucres) sont incorporés dans la composition [2].

2e étape

La mise en forme est l’étape où les grains de poudre, grâce à la présence des liants, vont être arrangés pour former la pièce voulue.

L’impression 3D est un moyen…

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