Université Polytechnique des Hauts de France – CERAMATHS-DMP (ex LMCPA) & BCRC
Le 26 novembre 2021, Chloé GOUTAGNY a soutenu sa thèse de doctorat au campus universitaire de Maubeuge
Cette thèse a été co-encadrée par Stéphane Hocquet du BCRC, Anne Leriche et Marie Lasgorceix du CERAMATHS DMP
Cette thèse s’intitule « Optimisation du procédé d’impression par stéréolithographie du phosphate tricalcique bêta ».
Résumé :
Les technologies de fabrication additive permettent la production rapide d’objets de forme complexe et trouvent un intérêt dans le domaine des soins à la santé, en particulier pour la fabrication d’implants osseux synthétiques. Les biocéramiques sont des matériaux de choix pour ce type d’implant. Parmi eux, l’hydroxyapatite et le phosphate tricalcique β (β-TCP) présentent des propriétés de biocompatibilité et de biodégradabilité favorisant le processus naturel de repousse osseuse. Ce travail est dédié à l’étude et l’optimisation d’un procédé de fabrication additive : la stéréolithographie, appliqué au β-TCP. La stéréolithographie, basée sur des réactions de photopolymérisation, nécessite donc l’utilisation de suspensions contenant une résine photosensible et la poudre de β-TCP. Il a été montré que la composition de la résine influence fortement le comportement rhéologique des suspensions ainsi que leur réactivité. Le choix des monomères a été déterminant pour la qualité des pièces produites. Une suspension imprimable avec un taux de charge de 72,7% massique a été préparée à partir d’acrylates de type TGDA et HDDA et également de PEG200. Les paramètres d’impression de l’équipement de SLA ont ensuite été adaptés et optimisés selon la composition des suspensions. Enfin, les propriétés biologiques des pièces produites ont été évaluées. Les échantillons semblent non cytotoxiques et permettent la prolifération ainsi que la différentiation cellulaire. Des méthodes alternatives de déliantage et de frittage ont été approchées et ouvrent la voie à une amélioration du procédé global.
Mots-clés :
Stéréolithographie, phosphate tricalcique β, résines photosensible, polyacrylates, déliantage.
