Base de connaissances

Turnier Trottier, W.; Collin, A.; Krick, T.; Brailovski, V. (2025). LPBF-Produced Elastomeric Lattice Structures for Personal Protection Equipment: Mechanical Performance Versus Comfort-Related Attributes. Journal and Materials Processing , 2025, 9(6), 182.

Cette étude porte sur l’absorption d’énergie et le confort de port de structures en treillis régulières fabriquées par fusion laser sur lit de poudre à partir de deux matériaux élastomères, à savoir le TPU1301 et le TPE300, destinés aux équipements de protection individuelle (EPI). L’étude compare des structures en treillis cubiques centrées sur le corps (BCC), cubiques à faces centrées (FCC) et de type Kelvin (KE), avec une densité variant de 0,15 à 0,25 g/cm³, une taille de cellule allant de 10 à 14 mm et une dimension de caractéristique comprise entre 1 et 3 mm. Des essais de compression quasi-statique et dynamique ont confirmé que, parmi les géométries étudiées, les structures KE imprimées avec des poudres de TPE300 offrent la meilleure combinaison de réduction du pic d’accélération et d’augmentation de la souplesse, améliorant ainsi à la fois la sécurité et le confort. L’utilisation des cartes protection–confort établies sur la base de cette étude permet de concevoir des structures de protection légères et compactes. Par exemple, si une couche de protection couvrant une surface de 100 mm² peut être fabriquée soit en TPE300 soit en TPU1301, et en utilisant soit une structure KE soit une structure FCC, la couche KE en TPE300 sera 1,5 fois plus mince et 2,5 fois plus légère que son équivalent FCC en TPU1301. Les résultats de cette étude fournissent donc une base pour optimiser les structures en treillis dans les EPI imprimés en 3D afin de répondre aux exigences à la fois fonctionnelles et de fabrication.

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