LATI3Dlab est une spin-off de LATI dédiée à la formulation et la production de thermoplastiques techniques et de spécialité, adaptés à l'impression 3D par dépôt de fil « FDM ». Parmi les derniers développements, des matières conductrices électriquement se sont imposées dans des applications médicales, électroniques, robotiques et de l’instrumentation.
La combinaison des nanotubes et noir de carbone, permet d'abaisser la résistivité électrique des compounds sur PLA en-dessous de 10 Ω - bien plus proche des métaux que des polymères. Ce matériau offre des propriétés électriques extraordinairement homogènes et isotropes, indépendamment des paramètres de dépôt et de remplissage. Pour cela, il a fallu développer une formulation présentant le meilleur compromis entre conductivité et flexibilité. Effectivement, un filament hautement conducteur se révèle excessivement fragile et cassant de par la quantité très importante de la charge carbone ajoutée dans la matrice polymère. Ce qui rend difficile, voire impossible l'enroulement du filament extrudé sur sa bobine et même son utilisation.
Pour y remédier, un élastomère est introduit dans la matrice PLA en plus des charges conductrices, nanotubes (multi-wall) et noir de carbone. Le choix de l’élastomère a nécessité un bon nombre d’essais pour aboutir à une mise au point très pointue de l’opération d’extrusion et le respect précis des étapes successives de fabrication. Cette maitrise technique permet alors de concentrer les charges conductrices de façon très importante dans la portion polymère du compound. On observe d’ailleurs cette augmentation rapide de la conductivité électrique sur l’échantillon imprimé.
Le filament Alfaohm est disponible sur le marché, fabriqué et commercialisé par Filoalfa. L'équipe du « Dr. Jesús E. Contreras-Naranjo » de l'Institut « Tecnológico y de Estudios Superiores » de Monterrey utilise aujourd’hui Alfaohm pour imprimer en 3D un capteur pour des appareils médicaux portatifs.
Après un traitement de surface et l’activation de la structure carbone, le capteur est capable de transmettre les signaux électriques d'un dispositif d’analyse destiné à détecter la présence de substances chimiques spécifiques. Des détails complémentaires et les résultats de tests sont publiés dans « Electrochemistry Communications 130 (2021) 107098 ».
Les performances de ces compounds conducteurs conviennent à la rapidité d’exécution de l’impression 3D par FDM, le besoin de conception sur mesure, le tout avec un coût final de fabrication très compétitif, notamment dans le cas de pièces à usage unique. Sans-doute le début vers d’autres applications innovantes dans le futur telles que les supercondensateurs pour véhicules électriques, les batteries lithium-ion ou cellules solaires.
Les matières dédiées à l’impression 3D par procédé FFF évoluent rapidement en proposant toujours plus de propriétés et de fonctionnalités techniques aux pièces imprimées.
La société anglaise Farifax 3D Design a choisi les compounds conducteurs électriques LATIOHM pour réaliser sa nouvelle soupape de sécurité.
Une formulation innovante pour le grade LATIGEA B01 L/07 GRIS:2865, un compound thermoplastique issu de ressources renouvelables, qui a récemment reçu l’homologation « OK Biobased »
Svantek, une société leader dans la fabrication des appareils de mesure de vibration et de bruit, a adopté avec succès les compounds conducteurs électriques LATIOHM pour fabriquer le boîtier de son nouveau dosimètre SV 104 IS.
Le domaine de l’impression 3D aussi fait face à de nouveaux débouchés et marchés de niches toujours plus intéressants.