L’impression 3D ne se limite plus simplement aux matériaux comme le plastique, le béton, les résines ou même le métal… Des chercheurs de la Haute école spécialisée bernoise BFH se sont fixés pour objectif, l’impression 3D à base de bois. Il est vrai que ce n’est pas la première fois que l’on évoque cette innovation, mais ils veulent aller plus loin avec ce procédé d’impression, de telle sorte que le bois constitue le composant principal du système de matériaux.
Des procédés d’impression constitués principalement du bois
Dans l’impression 3D à base du bois, on a recours à la conception de prototypes à partir des modèles 3D. Pour y parvenir, plusieurs méthodes sont utilisées : se servir d’un matériau de départ solide en y faisant fondre des filaments de thermoplastique ; on peut aussi se servir des matériaux en poudre ou sous forme liquide.
La méthode d’impression 3D à base de bois développée par la BFH a pour but de créer une nouvelle technologie où le bois ne sera plus utilisé comme matériau de remplissage, mais constituera le composant principal du système de matériaux. Cela ouvrira des voies à de nouvelles applications comme la fabrication des objets à base de bois pour la décoration d’intérieur, la menuiserie ou la construction en bois.
Pour parvenir à atteindre cet objectif, trois instituts de la BFH vont travailler ensemble : l’Institut des matériaux et de la technologie du bois, l’Institut de l’économie numérique de la construction et du bois, ainsi que l’Institut de technologie de l’impression.
Une innovation encore à perfectionner
Pour l’instant, la BFH doit encore perfectionner sa technologie, l’objectif qu’elle s’est fixé rencontre quelques difficultés dues aux propriétés du bois. En effet, les températures, les durées et les pressions régulièrement utilisées dans l’industrie classique à base de bois permettent de comprimer et de faire durcir le mélange des particules.
Dans l’impression 3D à base de bois, cela n’est pas possible. Il faut donc mettre au point une approche différente et les trois instituts se sont basés sur le dépôt de fil fondu (fused deposition modelling FDM). Pour l’instant, elle encore en cours de tests.
Plusieurs approches pour parvenir à l’impression 3D à base de bois
Les tests se portent donc sur des filaments à base de lignine qui est l’une des trois composantes structurelles du bois. La lignine peut être modifiée dans sa structure chimique de manière à permettre qu’on puisse l’utiliser comme thermoplastique pour la fabrication des filaments.
Une autre approche développée par la BFH consiste à mélanger les fibres avec un liant par extrusion, c’est presque le même procédé pour l’impression 3D à base de béton. La difficulté ici va se porter sur le liant approprié à base de bois comme la cellulose ou des adhésifs de tanins.
Là encore, cela prend beaucoup de temps, en plus de l’eau qui s’échappe pendant le séchage, ce qui se traduit par une baisse de volume.
Crédit Photos : © spirit.bfh.ch
Notre avis : si l’impression 3D prend progressivement son envol avec des matériaux souvent peu recommandables pour l’environnement, des pistes commencent à se développer autour de la terre (+paille) ou de l’écorce de riz, cette nouvelle technologie à base de bois est donc à observer …