Carrefour de l'innovation - Forum PLASTIPOLIS - zoom sur une sélection de projets collaboratifs

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                                 HEADING TOWARDS   2020

Carrefour de l’innovation – Forum PLASTIPOLIS
 zoom sur une sélection de projets collaboratifs
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Projets carrefour de l’innovation
Des projets dans les quatre DAS
    DAS Matériaux avancés

TIPCO          AmoPLA

         ACOSITE         Hyplate        DAS Produits Intelligents

                                   Plastr. & Design             Plastronics

        DAS Ecoplasturgie
                                                ConProMI
THALIA             AERDECO

          VALEEE            PURE

                                   DAS procédés à haute VA

                         3V               HOBBIT           Composites

                              Fab.additive            CRISTAL
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PROJET AMOPLA
                  « Aptitude à la Mise en Œuvre du PLA »
               par les procédés industriels d’extrusion gonflage
                        d’injection et de thermoformage

                                                      Benoît Mallet, Dr. Khalid Lamnawar, Pr. Abderrahim Maazouz
                                  Ingénierie des Matériaux Polymères UMR CNRS#5223 - Site de Plasturgie de l’INSA de Lyon (Oyonnax)
                                                 Contact : abderrahim.maazouz@insa-lyon.fr / Professeur à l’INSA de Lyon

       OBJECTIF PRINCIPAL : Développement et optimisation de formulations à base de PLA,
         aptitude aux procédés à l’échelle laboratoire, transposition à l’échelle industrielle

                                                                                                                      Objectifs :
  • Scientifique : développer des formulations à base de PLA répondant aux exigences de processabilité des transformateurs, de
  fonctionnalité des acheteurs de l’emballage .
  •Industriels : lever les verrous rencontrés par les industriels en vue de transformer des matériaux à base de PLA ayant les propriétés
  d’usage recherchées .
  • Economiques : élargir la gamme de produits à base de PLA pour diverses applications (emballage, produits de consommation, bio-
  compostables, à faible durée de vie…)

                                          Septembre 2011 à Décembre 2013- Budget (volet procédés) : 350 k€

                                                           Développements et Résultats Echelle Laboratoire
                          moyens expérimentaux du site d’Oyonnax/INSA de Lyon et du lycée Arbez Carme (Oyonnax)

      Extrusion-Gonflage :                                                                                                                                                      Injection :
       Développement de formulations (90 à 95% base PLA commerciaux)en vue d’élargir la                                                                                          Développement de 3 familles de formulations (85 à 90%
       fenêtre de processabilité du PLA avec une cristallisation rapide lors du procédé.                                                                                         base PLA commerciaux) en vue d’optimiser :
                                                                                                                                                                                 •La cristallisation du PLA durant le procédé,
                                                                                                                                                                                 •Sa résistance aux chocs,
                                                                                                                                                                                 •Optimisation de l'alimentation et coût de matière.

                                                                                                                                                                               Thermoformage :
                                                                                                                                                                                  Développement de 3 familles de formulations (90 à 97%
                                                                                                                                                                                  base PLA commerciaux) en vue d’optimiser :
                                                                                                                                                                                  •La cristallisation du PLA durant le procédé,
                                                                                                                                                                                  •Sa résistance aux chocs,
          PLA Seul : instable                                                                 PLA « AMOPLA»: Procédé stable avec                                                  •La largeur de la fenêtre de formage en température.
                                                                                                  un taux de gonflage important

                                                  Tests à l’ Echelle Industrielle et Principaux Résultats
       Extrusion-Gonflage :                                                                                                            Injection :
                                                                                                                                       Transfert et essai de 4 formulations (100 kg de
       Transfert et essai de 5 formulations (500 kg de compounds) :                                                                    compounds testés chez ROVIP) :
       • élargissement important de la fenêtre de processabilité (épaisseur                                                            •Bonne stabilité du procédé,
       des films jusqu’à 6 µm),                                                                                                        •Cristallisation de la matière durant le procédé,
       •Cristallisation durant le procédé,                                                                                             •Propriétés « choc » satisfaisantes,
       •Quelques faiblesses thermomécaniques subsistent sur le matériaux                                                               •Satisfaction globale des partenaires.
       (=perspectives de travail),

                                                                                                                                       Thermoformage :
                                                                                                                                       Transfert et essai de 3 formulations
                                                                                                                                       (150 kg de compounds testés chez
                                                                                                                                       VELFOR) :
                                                                                                                                       •Fenêtre de thermoformage élargie,
                                                                        Esssais industriels chez                                       •Bonne processabilité Bonnes
                                                                        Barbier et Leygatech                                           propriétés « chocs ».

                                                         Antériorités –Brevets- Publications                                                                                                           PARTENAIRES INDUSTRIELS
1) Brevets:
Maazouz A., Lamnawar K. 2013. Nouveau procédé d’élaboration de biocomposites à base de PLA et de bioverre, sans dégradation du PLA. Brevet déposé en 2013. FR 1353899. Nos réf. : 246878
D31604
2) Maazouz A., Lamnawar K., Mallet B. 2010 Polymer composition based on poly lactic acid, useful in piece/object, comprises poly lactic acid and additive mixture, for promoting crystallization of poly
lactic acid, comprising mineral filler, glycol polyether, and aliphatic amide. International patent: C08L67/00; C08J5/10. FR2941702 (A1);

2) Publications scientifiques:
Al-Itry Racha, Lamnawar khalid, Maazouz Abderrahim. 2014 . Rheologica acta 53, 7 (2014) 501-517 DOI: 10.1007/s00397-014-0774-2. (IF1,65; 5 year IF2,05; Cited half-life10)
Al-Itry Racha, Lamnawar khalid, Maazouz Abderrahim. 2014 European Polymer Journal 58 (2014) 90–102 ((IF3,5; 5 year IF2,05; Cited half-life10)
Mallet Benoit; Lamnawar Khalid.; Maazouz Abderrahim. 2013. IPolymer Engineering and Science. Online first DOI: 10.1002/pen.23610 (IF1,3; 5 year IF1,6; Cited half-life10)
Corre Yves-Marie, Abderrahim Maazouz, Joël Reignier and Jannick Duchet. 2013. Polymer Engineering & Science Online first DOI: 10.1002/pen.23595 (IF1,3; 5 year IF1,6; Cited half-
life10)
Al-Itry R., Lamnawar K., Maazouz A. 2012. Polymer Degradation and Stability, Volume 97, Issue 10, Pages 1898–1914. (IF2,8; 5 year IF3,3; Cited half-life7,1)
Corre Y-M, Duchet J., Reigner J. and Maazouz A. 2011 Rheologica acta 50, Numbers 7-8, Pages 613-629 (IF1,65; 5 year IF2,05; Cited half-life10)
Mallet B., Lamnawar K., Maazouz A. 2013. Key Engineering Materials 554-557 1751-1756.
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HYPLATE
                           Développement de plaques bipolaires composites polymères pour piles à combustible

                                                                                                  E. Planes, N. Albérola, L. Flandin
Partenaires du projet :

E. Rossinot, H. Trouvé, N. Caqué                                    D. Beaudoux, B. Delamotte                      M.L. Guegan, J.P. Michaud, Jie Dai     M. Girodon, D. Muller, O. Dassonville

                                           Introduction                                                                                              Matériaux
Les plaques bipolaires (BPPs) sont
des éléments importants de la pile                                                                                          Polymères :
à combustible (PEMFC).                                                                                                      •Résines thermodurcissables : époxy, phénoliques, vinylester
Le matériau standard est le                                                                                                           Viscosité faible, Taux de charges élevés
graphite mais de nouveaux                                                                                                             Utilisation de solvant, Temps de cycle long
matériaux doivent être considérés                                                                                           •Thermoplastiques : PP, PPS, PVDF
pour satisfaire le cahier des                                                                                                         Procédé par injection → Temps de cycle court
charges.                                                                                                                              Taux de charges + faibles, Propriétés finales dépendantes
Principales propriétés des BPPs :
                                                                                                                                      des conditions de mise en oeuvre
•Conductivité électrique élevée > 100 S.cm-1
•Bonnes propriétés mécaniques : résistance en flexion > 59MPa
                                                                                                                            Charges carbonées :
          → Utilisation de composites polymères en combinant                                                                Graphite, fibres de carbone, noirs de carbone, nanotubes de carbone
                 plusieurs types de charges conductrices

Optimisation de la formulation                                                                                                                       Compromis propriétés électriques et
                                                                                                         Détermination d’un indice de
                                                                                                                                                              mécaniques :
                                       OBJECTIFS
                                  du Cahier des Charges
                                                                                                               performance :                   → Propriétés proches des exigences du cahier des charges
       Conductivité                  Bonnes propriétés             Homogénéité des propriétés                                                  → Optimisation du procédé
    électrique élevée         ?        mécaniques                      macroscopiques

1ère voie d’amélioration
                                                                        Dispersion des renforts
 Taux de renforts élevé                      ?
                                                          Procédé de mise en œuvre
       Problèmes de mise en œuvre
                                                         Interactions physico-chimiques
         Formation de porosités                                 renforts - matrice

2ème voie d’amélioration
Combinaison de renforts             Qualité du réseau percolant

                                      PARAMETRES
                   Compacité du        Conductivité           Surface            Energie de
Taux maximal
                     réseau de       intrinsèque des       spécifique des       surface de la
 de renforts
                      renforts           renforts             renforts         phase polymère
   Φmax
                     ε et Vm-ε              ICI                Srenforts             γm

Optimisation du procédé (Compression)                                                                                                             Compromis propriétés électriques et
Avant optimisation :                                                                              Après optimisation du procédé :                           mécaniques

→ Hétérogénéités des propriétés électriques
Après optimisation :

                                                                                                  → Amélioration des propriétés électriques       → Respect du cahier des charges

Conclusions : Développement d’une formulation pour un procédé donné en accord avec le cahier des charges
Développement d’une gamme IDIWATT “Conductivité électrique & thermique” chez IDI Composites International Europe
Carrefour de l'innovation - Forum PLASTIPOLIS - zoom sur une sélection de projets collaboratifs
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CONPROMI
                                        Convergences des Procédés de
                  Micro-fabrication de composants plastiques à forte valeur ajoutée
                                                      ~~~~
                                                   FUI (AAP 8)
              Enjeux Objectifs                                                 Chiffres clés du projet
    •Développer de nouveaux procédés de
    convergence en micro-fabrication afin de                       - Budget : 7168 K€
    développer des solutions hybrides pour des                     - Durée : 42 mois
    applications à haute valeur ajoutée.                           - Date de démarrage : 1er janvier 2010
    •Réduire les coûts
    •L’hybridation permettra:                                      - Deux Demandes de dépôts de Brevet
     •réduire le temps de cycle de 50%,
     •améliorer la fiabilité de la réplication                                     Retombées cibles
     de 40%
     •augmenter la précision de 30%.
                                                            - 4 démonstrateurs avec des applications dans
                                                            les secteurs de la Santé , de la connectique , …
                                                            -Un démonstrateur académique sur les
                                                            procédés Hot Embossing et micro-injection….

             Le groupe projet

Porteur :
                                                                 Micro-refroidisseur                    Démonstrateur système fluidique
Entreprises:                                                  en polymère nano chargé                    Instrumenté par des capteurs
                                                                     (CEA Liten)                                 (ARaymond)

Laboratoires :

                 Complémentarité

                                                               Démonstrateur système fluidique   Micro-isolant surmoulé pour
                                                                Instrumenté par des capteurs   connectique très haute fréquence
                                                                          (CGTec)                          (Radiall)

                                                                       Démonstrateur académique
                                                                       (LEPMI/LMOPS – P. VUILLERMOZ SA)

                                                                        identification de verrous & Validation de solutions technologiques

                                                      CONTACT
            A Raymond : www.araymond.com - mohieddine.boubtane@araymond.com & damien.izoard@araymond.com
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Technologie d’interconnexion &
                                                                                                                          de report de composants sur pièces plastiques
                                                                                                    Informations : ARAYMOND – Mohieddine BOUBTANE (mohieddine.boubtane@araymond.com) - M. MBAYE (mansour.mbaye@araymond.com)

                                                                                                                                                    Le projet
                                                                                                          Fournir aux industriels français des solutions de conception
                                                                                                          et d’industrialisation de systèmes MID à fortes valeurs

                                                                                                                                                                                                                                                                           Electronique
                                                                                                          ajoutées pour des applications représentatives du marché.
          Plastic

                                                                                                                                                                                                                                                           Conception 3D
                                                            Moulage

                                                                                                                                                   Plastronique

                                                                                                                                              Les résultats
                                                                                     Matériaux : 3 axes de développements sur les matériaux pour applications MID

    Axe 1 : Augmentation de la conductivité électrique                                                                                  Axe 2 : Remplacement LCP chargé Pd commercial                                  Axe 3 : Polymères haute permittivité

    Matrice                                            Résultat                   Observation                                            • Nouvelles formulations pour métallisation de plastiques techniques          Création d’une gamme à haute permittivité, ε entre 3 et 10,
                                                                                                                                         • Moulage et test métallisation                                               Avec différentes matrices, du PE aux plus techniques,
    PP                                            1016 à 1013 Ω/□     Matrice non polaire                                                                                                                              Et différentes charges, plus ou moins coûteuses

    PBT                                           1016 à 1015 Ω/□

    PS                                            1017 à 1014 Ω/□     Augmentation de la conductivité ;
                                                                      les compounds restent isolants                                                                                                                                                         Exemple de trois
                                                                                                           Exemple de compound                                                                                                                               formulations à
    PEBAX                                         1014 à 108 Ω/□      Compounds dissipateurs
                                                                                                               dissipateur                                                                                                                                   base de PEhd

                                                                                                          Métallisation : 3 Technologies de métallisation des polymères

     Métallisation par activation Laser (LDS)                                                                                                      Métallisation par jet d’encre                                            Métallisation par µTamponnage
• Optimisation du procédé LDS sur différents polymères
                                                                                                                                   • Développement de procédés de traitement de surface avant                   • Développement de protocole de métallisation sélective des polymères
• Bonne adhésion entre métallisation et substrat
                                                                                                                                     métallisation                                                                par µTP 2D et 3D
• Validation de la technologie sur véhicules de tests (filtres,
                                                                                                                                   • Validation de la technologie sur véhicules de tests (capteur de            • Résolution de 100µm validée avec des épaisseurs de 10-15 µm sur LCP
  coupleurs antennes,…)
                                                                                                                                     température, filtres, design d’évaluation de technologie,…)                  et PI
                                                 4,0

                                                 3,5
             Contrainte d'arrachement (en MPa)

                                                 3,0
                                                                                             PBT
                                                 2,5                                         ABS-PC
                                                                                             PC
                                                 2,0
                                                                                             PA66
                                                 1,5                                         LCP
                                                                                             PPA
                                                 1,0

                                                 0,5

                                                 0,0
                                                                      Matériaux

     Réalisation de fonctions complètes : Méthodologie de Co-conception, métallisation LDS, report de composants

                                                       Réalisation de quatre fonctions complexes en MID 3D dans les domaines de l’ automobile, de la santé et de la connectique.

                                                 Co-conception : Système Expert                                     Interconnexion 3D usuel                      Interconnexion MID 3D               Fonctions complètes : Conception/Interconnexion/Report de composants

            Le projet Plastronics est labellisé et soutenu par le FUI, le FEDER, BPI, et les collectivités territoriales
Carrefour de l'innovation - Forum PLASTIPOLIS - zoom sur une sélection de projets collaboratifs
Projet VALEEE

                                Valorisation énergétique des fractions de
                                           DEEE non recyclées

Consortium du sous-projet

Objectifs
 Introduction / Contexte                                                 Innovation / Verrous technologiques
• La production des DEEE s’élève à 1,5 Mt/an en France et de 11        • Il n’ y a pas d’offre d’équipements sur le marché pour la valorisation énergétique, en
Mt/an en Europe                                                        particulier en petites et moyennes puissances (0,5 à 10 MW)
• Le recyclage « matière » reste privilégié par rapport à la           • Les DEEE sont des combustibles qui se caractérisent par une très grande hétérogénéité,
valorisation énergétique, mais des limitations techniques et           avec la présence de substances polluantes, parfois peu connues en combustion (comme
réglementaires au recyclage « matière » subsistent                     le brome par exemple), ainsi que par un caractère « collant » pour certaines fractions
• Les Pouvoirs publics ont la volonté forte de réduire drastiquement   organiques.
la mise en décharge ainsi que de favoriser le recyclage de matières
stratégiques (terres rares, etc.)                                        Objectifs
• Le coût croissant de facture énergétique pousse la demande des
industriels à un accès à des énergies « bon marché », afin de          • Développer une ou des solutions pour la valorisation énergétique des fractions non
maintenir leur compétitivité                                           recyclées des DEEE, notamment dans une approche décentralisée
                                                                       • Préparer une opération de prototypage avec un industriel

Résultats scientifiques et technologiques
  Démarche:                          Résultats techniques                        Résultats économiques               Résultats marchés
  • Identification et analyse        • 3 solutions retenues : Foyer VALI         • Temps de retour des               • Taille des gisements peu élevée
  des meilleurs solutions            pour des puissances de 0,3 à 3 MW,          équipements inférieur à 5           (100 à 1000 t/an)
  technologiques pour la             combustion sur grille (de 2 à 10 MW),       ans                                 •Forte attente des industriels pour
  combustion des DEEE et             technologie PYROBOX (traitement                                                 des solutions décentralisées
                                                                                 Résultats réglementaires
  l’épuration des fumées             thermique en atmosphère réductrice)                                             • Les producteurs de DEEE ont
  • Réalisation         d’une            réalisation d’un APD sur la            • 2 voies sont possibles pour       souvent des besoins en chaleur
  enquête de terrain                 solution VALI                               la valorisation des DEEE            limités    mais   sont     d’avantage
  • Elaboration d’un APS et                                                       Voie        classique     de      consommateurs d’électricité
  d’un APD                                                                          l’incinération des déchets
  • Analyse       du    cadre                                                       (rubrique 2771)
  réglementaire                                                                   Procédure de sortie de                                     Illustration de
                                                                                                                                              DEEE stockés en
                                                                                    statut de déchets (rubrique
                                                             Prototype VALI                                                                   attente de
                                                                                    2910 B)                                                   traitement

Conclusions - Perspectives
Bilan :
• Fourniture de moyens pour permettre à une TPE de développer de nouveaux produits
• Subsistance de freins réglementaires considérables au développement de solutions de traitement de déchets décentralisées
• Besoins de développements complémentaires : solution PYROBOX, gestion des polluants comme le fluor ou le brome, mise en place
  d’unités pilotes

Perspectives :
• Discussions en cours avec des industriels en vue de réaliser des opérations de prototypage
• Participation à des actions visant à développer l’usage des déchets, notamment polymériques, en production d’énergie (caractérisation des
  déchets, développement de nomenclature pour SSD, etc.)
• Besoin de soutiens financiers incitatifs
Fabrication additive

                                                                        Du prototypage à la fabrication directe?

                                                                                                                                     Niveau de détail élevé                   Supports : certaines géométries
                                                                                                           Stéréolithographie
                                                                                                                                     Bel état de surface final                non accessibles
                                                                                                           (SLA)
                                                                                                                                     Technologie la plus mature               Vieillissement des pièces
                                                                                                                                     Niveau de détail élevé                   Supports : certaines géométries
                                                                                                           Digitial Light Processing Bel état de surface final                non accessibles
                                                                                                           (DLP)                     Plus rapide que la stéréolithographie    Vieillissement des pièces

                                                                                                           Frittage laser (SLS)     Qualité mécanique des pièces (rigidité)   Etat de surface
                                                                                                                                    Meilleure disponibilité des matériaux
                                                                                                                                    Pas de supports: toute géométrie
                                                                                                                                    possible
        Un des principaux brevets                                                 Srati : 1ere voiture                              Grande surface d’impression possible
        liés au SLS « Apparatus for                                                                                                                                           Niveau de détails
                                                                                  entièrement imprimée     Frittage par flashage IR
                                                                                                                                    Plus rapide que le frittage laser
        producing      parts     by                                               3D (hors moteur et                                Qualité mécanique des pièces (rigidité)   Encrassage du masque
                                                                                                           (SMS)
        selective   sintering”   de                                               pneus) – Sept. 2014                               Forte disponibilité des matériaux
        Deckard Carl R tombe dans                                                                                                   Pas de supports
        le domaine public – Février                                                                                                 Coût                                      Etat de surface
        2014                                                                                                Dépose de fil fondu     Pièces fonctionnelles rigides             Niveau de détails
                                                                                                           (FDM)                    Poly-couleur                              Pièces anisotropiques
                                                                                                                                    Supports solubles
                                                                                                                                    Pièces multicolores                       Qualité mécanique très faible
                                                                                                           Projection de liant -    Coût
                                                                        Nouveau procédé: Arburg            Impression Couleur       Rapidité
                                                                        FreeFormer - Fabrication                                    Pas de supports
                                                                        sans structure de support
       3DPrint: 1er salon B to B                                        couche par couche, à partir                       Comparatif de quelques technologies
       de la fabrication additive                                       d’infimes       gouttelettes
        en France – Juin 2014                                           ( EP2611596) – Oct 2013

                                             Faits marquants

                Etude brevets « Fabrication additive & matériaux polymères2 »
        Evolution globale des brevets                                                                                   Distribution géographique
                                                                                                   Pays de priorité               Pays d’extension                       Pays du déposant

                  •Note : Compte tenu du délai de latence de 18 mois pouvant exister
                  entre le dépôt et la publication d’un brevet nous ne pouvons affirmer
                  l’exhaustivité des données. Les années 2012, 2013 et 2014 ne sont pas
                  complètes.

                                                                                                   Principaux acteurs

                                                                                            Académiques                                           Industriels

    Rapport sur la fabrication additive disponible sur demande
                                                                                                                                             Pour plus d’informations: cecile.coustal@plastipolis.fr
1
2   Mots-clés utilisés pour l’étude disponibles sur demande
New generation of bioactive implant
                              Development of a new generation of resorbable implant : biomimetic and bioactive for bone repair using
                              Composite Technology * and plastic processing techniques
                              Elodie Pacard1,Marilys Blanchy2, Konstantin Sipos2, Marie Pierre Foulc2
                              Contact : biomaterials@rescoll.eu Website : www.rescoll-medical.com
                              1 RESCOLL,    43 bd du 11 novembre 1918 - 69100 Villeurbanne ;          2 RESCOLL,      8 Allée Geoffroy Saint-Hilaire - 33600 Pessac
                              * Patent : « method for preparing a composite material, resulting material and use thereof - WO2008116984 – Rachid ZENATI and Elodie PACARD,2008».

 Introduction : inert to bioactive                                                         Clinical applications:
                             Biomaterial evolution :
                                                                                            Neurosurgery : to develop electrode support for
                                                              RESORBABLE +                  diagnosis epilepsy on young children
       INERT                   RESORBABLE
                                                                BIOACTIVE
                                                                                               Diagnosis and treatment of epileptogenic zones by implanting depth
                                                                                                  electrodes using stereoencephalography (SEEG) procedures
                                                                                           Number of children showing a drug‐resistant epilepsy forms requiring SEEG : 4 000
                                                                                           to 8 000
       METAL                        POLYMER                      COMPOSITE                 Number of children requiring surgical excision : 2 000 to 4 000 / year.
       Interest to combine biomaterials                                                    Number of children operated per year in France : 50.
        The Bioactive ceramic does not allow access to plastic
                                                                                                Early treatments give better results due to larger brain plasticity
         processing techniques
                                                                                                HOWEVER due to excessive bone malleability and fragility of cranial bones of young
        The Polymer alone has no bioactivity.                                                   children, the procedure is less common for children under the age of 6 years
     Possibility of producing simple or complex shapes
                                                                                              Real clinical need to develop a support system for the electrodes using
HOBBIT product
                                                                                            composite material to better integrate and solidify the area of implantation

                                                                                             Low number of indications but real innovation with a major medical
                                                                                              challenge:
                                                                                                Significant cognitive and behavior consequence on children
                                                                                                Brain plasticity of children make ​the consequences of the surgery minor
    fixation plate            interference screw          Interbody cage
   Products or Prototypes from Composite Technology:                                         Cranio Maxillo Facial (CMF) :
            Bioactive Ceramics / copolymer of lactic acid                                   To develop bone plate
      Plastic processes (co-extrusion, co-injection)
       To manufacture an implant with a gradient of properties                               Manufacturing of an innovative osteosynthesis maxillo-facial plate in a
        (mechanical and resorption)                                                                                     growing market
       To remove the solvent in the manufacturing process.                                                                                                                        Internal fixator market
                                                                                           Orthopedics market in Europe (2012): 7.4 M€                                               Not absorbable
                 Composite                          Composite
                                                                                           Of which 168K€ for CMF market.
                                                                                           Orthopedics market In France 866K €, (12% of the                                                  60%
                                                                                           European market),
                                                                                           of which 21K€ for CMF with 40% of absorbable internal fixators                                     40%

                                                                                                            Laying of bone plate : 30 000 units                                      Absorbable
                            Polymer                           Polymer
                                                                                                      Several units are used for surgical intervention                               +35% in 5 years
           fixation plate                  interference screw
                                                                                              Growing market, few competitors and real clinical need to develop a
        Osteointegration improved by using gradient of the
                                                                                           system to stimulate bone and avoid to remove plate especially for children
        property (biomimetic)

Bioactivity:                                                                              Conclusion :
Formation of hydroxyapatite after immersion in biological fluid → SEM:                                                  Advantages of osteosynthesis:
 presence of crystals as needles → DRX: presence of the HAP peak
                                                                                                                         Reduce the risk of complications and infections
 for 2θ = 33 °
                                                                                                                         Stimulate the bone regeneration
                                                                                                                         Avoid a second operation to remove medical device

                                                                                                                       Advantages of composite technology in Neurosurgery:
                                                                                                                        Hold electrodes & stimulate bone regeneration
                                                                                                                        Treat younger patients
                                                                                                                     SEEG procedures in children are expected to significantly grow
                                                                                                                     with the marketing of electrode support for the epilepsy diagnosis

SEM image of the composite         XRD analysis of various composite materials
                                                                                             New generation of bioactive materials that interact with the
granules (50% bioactive glass)     of bioactive glass composition (0, 20, 30, 50             body to speed up the healing process and to improve the
after 14 days immersion at 37 °    and 100% by weight) after 14 days immersion
C in SBF.                          at 37 ° C in SBF.                                            integration of the implant in the living environment

 Consortium:                                                                                            Label and funding :
                                                                                                        Project supported by
                                                                                                        FUI 8, 092906353
CRISTAL
              Carbone FoRgé Improved ProceSs for Technical Advanced Level
Projet FUI n°7
 12 Partenaires
 5400 k€
 Juillet 2009 à mars 2013
 Labellisé 3 Pôles de Compétitivité

                           Enjeux                                                                     Résultats et retombées
  Pour l'aéronautique, les pièces de liaison (petite
 taille) restent métalliques peu compétitives avec                                    Technologie: développements outillages, presse,
      les procédés classiques des composites                                          périphériques
                 (autoclave, RTM, …)
                                                                                      Matériaux
           Procédé Carbone Forgé ®                                                    ½ produits haute déformabilité TPFL® Schappes Techniques
                                                                                      Base de données "matières / procédé" avec composites
 Capacité à associer                                                                  fibres longues à matrices TP (PPS, PEEK, PEI) et TD epoxy
                  Fibres longues
           Taux élevés de renforcement                                                Modélisations Procédé
       Réalisation de géométries complexes                                            Formes, température, vitesse,
                                                                                      Lois de comportement rhéologique
 Positionnement                                                                       Multi plis, contacts outillages
                                                                                                                                                  Punch
                          Performances                           Autoclave
                           mécaniques
                                                  Moulage
                                                compression                           "PlastCRISTAL – INSA"                                                 Die

                              Compounds                    Fibres
                                                          longues
                             fibres courtes
                                                                                      Analyses mécaniques
                                 Compression
                            Injection                                 Coûts

 - Réduction des pertes matières,
 - Réduction des cycles, temps et coûts de fabrication
 - Innovant et Compétitif pour pièces composites de                                    Contrôles Non Destructifs
      petite ou moyenne taille                                                                   A² Scan         C² Scan
                                                                                       Développement de méthodes
                                                                                       innovantes de caractérisation des
                                                                                       ondulations de fibres
 Objectifs pour le domaine aéronautique
      Développement d’une filière Française                                             Démonstrations
    production de petites pièces complexes en
    matériaux composites hautes performances
 Développer le procédé Carbone Forgé ® et les
 matériaux associés (formabilité, classe de
 température d’utilisation, recyclabilité, …)

 Développer la connaissance: base de données
 matériaux, modélisation procédé, prédiction des
 propriétés mécaniques

  Développer des méthodes de Contrôles Non
 destructives appropriées aux géométries complexes,                                          Positionnement concurrentiel pour pièces 3D
 en rapport avec les coûts                                                                                   complexes
                                                                                         Des applications industrielles validées et en série
 Intégrer des contraintes de développement durable
                                                                                            Domaines Aéronautique, Défense et Industriel

                   Projet conduit avec les soutiens financiers : FUI, DGCIS, Région Rhône Alpes, Conseils Généraux de l'Ain et des Alpes maritimes, FEDER
                                                  CONTACT: Gérard Saussereau - gerard.saussereau@mbda-systems.com
Nos partenaires /
 Our partners :

                                                PLASTIPOLIS
                                                Maison des Entreprises
                                               BP 10029 – Bellignat
                                               01115 OYONNAX Cedex
                                              Tél. : +33 (0)4 74 12 19 23
                                              Fax : +33 (0)4 74 12 19 24

                                             LYON
                                             39, rue de la Cité
                                             69003 LYON

                                             BESANÇON
                                             TEMIS AGORA

                                                                             Crédits photos : Shutterstock, Fotolia, Istock photos.
                                             17F, rue Alain Savary
                                             25002 BESANÇON CEDEX

                                             GRENOBLE
                                             155, cours Berriat
                                             38028 GRENOBLE

                                             contact@plastipolis.fr
                                             www.plastipolis.fr

                                                                            .:: création et impression ::.
                                                                            tratec

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