PEEK2Space | Hybrid plasma–3D printing for high-performance polymer parts

Région:

Wallonie

Financé par

Impression hybride plasma-3D pour la fabrication de pièces polymères haute performance en PEEK

Les polymères haute performance, comme le PEEK, suscitent un intérêt croissant dans des secteurs exigeants comme l’aérospatial, en raison de leur légèreté et de leur excellente stabilité mécanique et chimique. La combinaison de polymères haute performance et de la fabrication additive ouvre des perspectives importantes pour l’industrie. Cependant, les performances des pièces imprimées en polymères haute performance n’atteignent pas encore celles obtenues avec des procédés conventionnels. Le projet PEEK2Space vise développer une solution concrète améliorant la qualité, la fiabilité et les performances des pièces en PEEK produites par fabrication additive, via un procédé hybride combinant impression 3D et traitement plasma.

Groupe cible

Le projet s’adresse principalement aux acteurs suivants :

Entreprises des secteurs spatial et aéronautique
Entreprises industrielles utilisant des polymères haute performance
Fabricants de machines de fabrication additive
Bureaux d’ingénierie et centres de R&D
Fournisseurs de matériaux polymères techniques

Contexte

La fabrication additive de polymères haute performance connaît une évolution rapide, portée à la fois par l’amélioration des équipements et par la disponibilité croissante de matériaux comme le PEEK. Les machines offrent aujourd’hui davantage de précision, de vitesse et de fiabilité, ce qui renforce l’intérêt industriel pour ces technologies.

Malgré ces avancées, un défi majeur subsiste et freine encore une adoption à grande échelle. L’adhésion entre les différentes couches reste limitée, ce qui entraîne une anisotropie des propriétés mécaniques et une diminution des performances. Cette faiblesse structurelle constitue un obstacle important pour les applications critiques, où la fiabilité des pièces est essentielle.

Par ailleurs, les besoins industriels évoluent rapidement. Des secteurs comme l’aéronautique, le spatial ou l’énergie recherchent des solutions à la fois plus légères et plus performantes, capables d’intégrer des fonctionnalités avancées telles que la gestion thermique ou le blindage électromagnétique.

Objectifs & résultats

Pour répondre à ces enjeux, le projet PEEK2Space propose une approche innovante combinant traitement plasma et impression 3D. Cette combinaison vise à améliorer l’adhésion entre les couches pendant le processus de fabrication, et ainsi à renforcer les propriétés globales des pièces produites.

Le projet poursuit plusieurs objectifs concrets :

Améliorer la performance globale des pièces en PEEK imprimées
Développer des formulations de PEEK chargées avec des additifs fonctionnels
Optimiser les paramètres de fabrication additive
Intégrer un traitement plasma pour renforcer l’adhésion entre couches
Caractériser les gains de performance

Le consortium Sirris – Materia Nova combine des expertises complémentaires. Sirris se concentre sur les matériaux et les procédés. Materia Nova apporte son expertise en plasma et en caractérisation.

Principaux résultats attendus :

Un savoir-faire renforcé en compoundage du PEEK
Renforcement des connaissances en matière de fabrication additive de PEEK chargé (optimisation des paramètres d’impression, amélioration de l'adhérence des couches au moyen d'un traitement au plasma (ex-situ / in-situ), posttraitement)
Une preuve de concept du procédé hybride
Des pièces démonstratrices
Une validation des performances (thermiques, électriques, blindage)
Des résultats valorisables (brevets, publications, transfert industriel)

Peek2Space project — Pièce polymère en PEEK imprimée par proceed hybride plasma et impression 3D

Approche

Le projet suit une approche structurée en plusieurs étapes complémentaires :

Optimisation des paramètres de fabrication additive pour le PEEK
Développement de formulations de PEEK fonctionnalisé à l’aide d’additifs spécifiques
Intégration d’une torche plasma dans le procédé d’impression 3D
Optimisation du traitement plasma pour améliorer l’adhésion entre couches
Démonstration du procédé à petite échelle sur des pièces représentatives
Évaluation technico-économique et analyse du potentiel industriel