Des pièces toujours plus performantes grâce à une technologie d'impression 3D plus intelligente

Nouveau projet de recherche sur les combinaisons de matériaux innovants

L'impression 3D reste une technologie en constante évolution. Avec le projet GRADED, Michaël Hinderdael, chercheur à la VUB, fait un pas vers la prochaine génération de fabrication additive. Grâce à la technologie innovante DED, il souhaite créer des pièces dans lesquelles le choix des matériaux et la conception sont optimisés.

Le 1er octobre 2025, le projet GRADED a démarré à l'Université libre de Bruxelles (VUB), sous la direction du chercheur Michaël Hinderdael. Ce projet de recherche de quatre ans, soutenu par le Fonds pour la recherche scientifique (FWO), bénéficiera d'une subvention de 2,8 millions d'euros. GRADED vise à élargir les possibilités de l'impression 3D en combinant des matériaux plus intelligents au sein d'un seul composant, ce qui présente des avantages majeurs pour des secteurs tels que l'aérospatiale, les soins de santé et la mobilité durable.

Nouvelle technologie

L'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, permet de construire des objets couche par couche à partir de dessins numériques. Elle offre une grande liberté de conception, sans les limites des méthodes de production traditionnelles. Mais malgré tous ces avantages, les ingénieurs se heurtent à une limitation majeure: l'utilisation d'un seul matériau par pièce. "Cela implique souvent de faire des compromis", explique M. Hinderdael. "Vous choisissez alors un matériau qui est suffisamment bon pour l'ensemble des exigences, mais qui n'est jamais optimal pour chaque point spécifique de la pièce. Notre objectif est de supprimer cette limitation."

Le projet GRADED mise sur une nouvelle technologie: le dépôt par énergie dirigée (DED), une forme d'impression 3D qui permet de contrôler non seulement la forme, mais aussi la composition des matériaux, couche par couche. Cela permet de créer ce que l'on appelle des "matériaux à gradation fonctionnelle", c'est-à-dire des pièces dont le matériau est, par exemple, résistant à la chaleur à l'extérieur et particulièrement solide ou léger à l'intérieur. La recherche vise à affiner et à automatiser l'ensemble du processus de production de ces pièces. Des simulations et des capteurs seront utilisés à cette fin, afin que les bons alliages se retrouvent au bon endroit, sans erreur ni zone de faiblesse.

Une production plus durable

Le projet est soutenu par un consortium universitaire composé d'équipes de la VUB et de la KU Leuven. Un organe consultatif industriel est également impliqué, avec des entreprises qui aident à définir le potentiel de valorisation. De nouveaux partenaires industriels sont toujours les bienvenus. "Le projet jette les bases de nouvelles applications dans l'aérospatiale, les implants médicaux et le secteur automobile", souligne M. Hinderdael. "En optimisant la sélection et la conception des matériaux, nous pouvons produire de manière plus durable et offrir de meilleures performances."

Selon M. Hinderdael, l'industrie manufacturière peut bénéficier des informations fournies par GRADED. "Nous visons des pièces qui durent plus longtemps, nécessitent moins de matières premières et doivent être remplacées moins souvent. Ce n'est pas seulement bon pour l'environnement, mais aussi pour la compétitivité de nos entreprises."