Abstract

Introduction

Le secteur du grand appareillage génère chaque année d’importantes quantités de déchets plastiques. Cependant, de part la grande variation des processus de production et de la diversité des matières premières employées, il est encore difficile d’avoir une estimation précise de ces quantités.

Toutefois l’étude de quantification première de la consommation de prothèse en 2024 qui se concentre uniquement sur la production des prothèses externes montre une consommation moyenne de 70 tonnes par an.

Selon l’estimation du nombre de DM produits des secteurs de la Podo-Orthèse et de l’ortho prothèse en France, ce chiffre ne s’appliquerait qu’à 10% de l’ensemble de DMSM externes. Il est donc aisé d’imaginer l’importante de notre consommation en matières plastiques chaque année.

Hors une part significative de ces déchets pourrait être directement revalorisée dans nos chaines de production pour la réalisation des formes positives, d’emboitures et de prototypes de tests, d’aides techniques ou d’accessoires de production, mais également comme revalorisation de matière pour d’autres secteurs.

Ce projet vise à évaluer la faisabilité technique du broyage comme première étape d’un processus local de recyclage des déchets, appliqué principalement aux polymères issus d’emboitures, de formes positives usagées, de prototypes et de déchets en impression 3D.

Du fait du contexte encore expérimental du recyclage des matières composites, nous les avons volontairement exclus de cette étude.

Le broyage est une étape essentielle du recyclage, en amont des procédés de mise en forme. Il permet la retransformation des DM et déchets, en granulés exploitables pour le réemploi de ces polymères dans les processus de production.

Ce travail s’inscrit dans une démarche d’économie circulaire en milieu médical, en évaluant la faisabilité technique et mécanique du broyage de ces polymères.

Mots Clés

Revalorisation, recyclage plastique, broyage, polymères médicaux, économie circulaire.

Corps du résumé / Matériels et méthodes

Dans le cadre d’un projet de revalorisation de déchets plastiques issus de la production de DMSM en podo-orthèse et ortho-prothèse, cette étude se concentre sur la validation technique du broyage comme première étape critique de transformation. Les matériaux principaux visés sont le PETG, Le PLA et l’ABS utilisés dans la fabrication d’emboitures de prothèses externes, de positifs et de divers prototypes. Une attention particulière a été retenu pour le PETG connu pour sa ductilité et sa résistance mécanique, rendant son broyage plus complexe que celui des polymères ABS ou PLA.

Suite a une évaluation par matrice de PUGH de plusieurs solutions de broyage, le modèle PLASTPRO7 adapté ici pour une granulométrie cible de 6 mm, apparait comme la solution la plus économique et polyvalente pour nos besoins.

Sur le plan expérimental, des tests ont été menés sur des lots de PLA, ABS et PETG. Si les deux premiers matériaux se broient sans difficulté avec un rendement de 80%. Le PETG présente un meilleur rendement de 92%, mais nécessite lorsqu’il est sous forme d’emboiture, une prédécoupe pour se broyer efficacement et extraire des composants composites ou métalliques.

L’étude démontre ainsi que le broyage est non seulement réalisable et performant pour ces polymères, à condition d’intégrer une étape préalable d’ajustement dimensionnel des éléments volumineux. Ce processus garantit une matière broyée homogène, réutilisable en aval pour des applications de thermocompression, d’injection ou d’extrusion.

Résultats

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Conclusion

Le broyage a été validé comme étape robuste pour la réduction de taille de la grande majorité de nos plastiques employés dans la production des DMSM externes, que ce soit par méthode traditionnelles ou par fabrication additive. Des procédés de revalorisation tels que la thermocompression et l’extrusion sont aisément envisageables, des essais ont montré des résultats préliminaires encourageants.

Concernant l’injection pour alimenter la production de bloc d’usinage, des processus industriels s’avèrent indispensables.

Des études plus approfondies doivent être conduites pour aboutir à un processus global réaliste pour une chaîne de recyclage locale et durable adaptée à nos professions.

Cette solution est également envisageable comme un moyen de réduction des volumes de stockage pour répondre aux exigences logistiques des filières existantes de recyclage mécanique, et de valorisation énergétique. Et plus simplement une méthode de diminution de nos volumes de plastiques en vrac, pour une réduction de coûts de collecte et de traitement des déchets.

Bibliographie / Références

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