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NOVUM, un projet européen pour développer l’impression 3D de cellulose

Publié le 23 février 2021 par Mélanie R.
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NOVUM est un consortium de 10 partenaires européens qui cherche à développer un système d’impression 3D à partir de cellulose. Ce biopolymère constitue aujourd’hui la paroi des cellules végétales, notamment du bois, et présente un certain nombre d’avantages, le principal étant son abondance. L’utiliser comme matière première pour produire diverses pièces serait donc à priori une idée intéressante. Toutefois, passer par des systèmes de fabrication traditionnels (en créant des moules) est complexe : cela implique plusieurs étapes, une consommation plus importante en temps et énergie, une exigence plus élevée en termes de main-d’œuvre et de lourdes conséquences côté production de déchets. C’est là que NOVUM entre en scène : la fabrication additive pourrait être une solution plus simple pour produire toutes sortes de composants, en s’affranchissant de moules. Le consortium s’intéresse tout particulièrement aux composants d’isolation électrique.

La plupart des industriels ont aujourd’hui pris conscience de la suffisance de nos ressources, se tournant vers des solutions alternatives pour remplacer des matériaux d’origine fossile. On est davantage dans une logique d’économie circulaire où l’idée est de réutiliser, recycler, revaloriser des déchets pour créer quelque chose de nouveau. C’est une démarche facilitée par la fabrication additive où seule la matière nécessaire est ajoutée couche par couche pour obtenir une pièce plus ou moins complexe. La cellulose pourrait avoir une carte à jouer dans ce contexte : c’est un matériau naturel, durable, non toxique et abondant – elle serait en effet la matière organique la plus présente sur Terre (plus de 50% de la biomasse). Alors pourquoi ne pas utiliser la cellulose comme matériau d’impression 3D ? Quels sont les challenges associés à un tel matériau ?

Prototype de composant d’isolation électrique imprimé en 3D à partir de cellulose (crédits photo : NOVUM)

C’est dans ce cadre-là que NOVUM a été créé : c’est un projet financé par l’Union Européenne, mené par 8 entreprises de toute taille et 2 partenaires de recherche. Ensemble, ils cherchent à développer une solution imprimable en 3D afin de concevoir des composants pour les secteurs du maritime, de l’automobile et de l’isolation électrique. Le site précise : “Pour l’industrie maritime, le cas d’utilisation serait entièrement inédit : l’impression à la demande d’éléments décoratifs extérieurs pour les navires de croisière. Pour l’industrie automobile, la motivation principale réside dans le remplacement des matériaux d’origine fossile par des matériaux d’origine biologique, ce qui contribuerait de manière significative au facteur de durabilité.”

C’est donc à partir de dérivés de la cellulose, de poudre de cellulose et de plastifiants d’origine biologique que le consortium a imaginé des matériaux thermoplastiques aujourd’hui compatibles avec des machines FDM. Selon les partenaires, le matériau a une teneur en cellulose de 60%, plus élevée que ce qu’on retrouve aujourd’hui sur le marché. Il présenterait d’excellentes propriétés en termes de résistance, de poids et de surface, et serait très facilement imprimable. Le consortium affirme qu’il peut modifier la formulation pour répondre à différents besoins et diversifier les applications.

La ligne de production imaginée par le consortium (crédits photo : NOVUM)

L’objectif final du projet est de construire une ligne pilote de fabrication qui permettra de concevoir différentes pièces de façon automatisée. NOVUM affirme que cette ligne pourrait réduire de 40% le temps de travail, de 40% les coûts mais aussi de 60% le taux de déchets. Le projet devrait prendre fin en mars 2022, en espérant que les partenaires aient développé une solution viable d’ici là. Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

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