La stérilisation des thermoplastiques : Quelles solutions pour l’impression 3D ?

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LA STERILISATION DES THERMOPLASTIQUES :

Quelles solutions pour l’impression 3D ?

Stérilisation thermoplastiques

L’utilisation des thermoplastiques dans les domaines alimentaires, cosmétiques ou médicaux est liée étroitement à la stérilisation. Mais quelles solutions de stérilisation s’offrent à vous et quels mix machine / matériaux devez-vous utiliser ?

Il existe plusieurs types de stérilisations :

  • Stérilisation en autoclave
  • Stérilisation à l’oxyde d’éthylène
  • Stérilisation par UV

#AUTOCLAVE

La norme qui définit la stérilisation en Autoclave est la norme DIN EN 285.

Les surfaces des objets stérilisés doivent être exposées à la vapeur d’eau saturée à 134 °C pendant au moins trois minutes. Cette méthode de stérilisation est la plus sûre et la moins chère. Cependant, les températures d’application élevées pendant ce procédé, conviennent moins aux matériaux sensibles à la chaleur et à l’hydrolyse. En effet, le matériau devra être stérilisable maintes fois, sans pour autant perdre ses propriétés physiques et mécaniques.

Pour cela, deux facteurs sont à prendre en compte :

–             La résistance à la chaleur du composant.

–             La résistance à l’humidité de celui-ci.

Le thermoplastique choisi devra tout d’abord avoir une température de fléchissement sous charge, équivalente ou supérieure à la température utilisée pour la stérilisation. Dans le cas contraire, le polymère sera déformé et donc dégradé dès les premières stérilisations.

Les matériaux imprimables en impression 3D et stérilisables en autoclave sans dégradation ou déformation sont :

  • PEEK : qu’il soit amorphe ou cristallisé, le PEEK se stérilise parfaitement en autoclave. En effet, sa résistance à la température et sa stabilité hydrolitique en font un matériau parfait pour ce type de stérilisation. Une pièce en PEEK peut résister à environ 1500 cycles en autoclave.
  • PPSU : une pièce en PPSU peut subir jusqu’à 800 cycles de stérilisation sans présenter de décoloration.
  • PP : une pièce en PP peut subir jusqu’à 800 cycles de stérilisation. Cependant, une décoloration ou un jaunissement peut apparaitre après environ 200 cycles.

Ces matériaux s’impriment facilement sur des machines industrielles telles que les VSHAPER 500 PRO ou 270 PRO.

#OXYDE D’ETHYLENE

L’oxyde d’éthylène est l’un des agents les plus utilisés pour la stérilisation de produits médicaux. L’oxyde d’éthylène est doté de caractéristiques biocides et fongicides très puissantes.

Le processus de stérilisation à l’oxyde d’éthylène s’effectue à une température allant de 40°C à 55°C, avec un taux d’humidité variant de 50 à 70 %. Par conséquent, cette technologie convient particulièrement pour la stérilisation de produits thermoplastiques à usage unique ou multiple, sensibles à la chaleur, à l’humidité ainsi qu’au rayonnement.

Le PETG ou les TPU sont des candidats idéaux pour ce type de stérilisation.

Des machines d’impression 3D professionnelles suffisent pour fabriquer des pièces en PETG ou TPU. Par contre, les objets fabriqués seront essentiellement à usage unique.

L’inconvénient de cette solution est principalement la gestion des gaz mais reste très intéressant pour stériliser de grands volumes de pièces.

#RAYONNEMENTS ULTRA-VIOLET

La stérilisation par rayonnement ultra-violet repose sur la sensibilité des micro-organismes à l’exposition aux basses longueurs d’ondes des ultraviolets.

Contrairement aux méthodes de stérilisation chimiques, la lumière UV inactive rapidement et efficacement les micro-organismes. Par un processus physique, ils deviennent incapables de se reproduire et perdent leur pouvoir d’infection.

L’intégralité des thermoplastiques peuvent ainsi être stérilisés avec des rayonnement UV. C’est pour cela, que la société VSHAPER à choisi cette solution afin de stériliser les pièces imprimées, pendant et après l’impression grâce à la gamme de machine 270 MED et 500 MED.

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