Ce travail explore le potentiel du frittage laser sélectif (SLS) pour la fabrication additive de structures tridimensionnelles en hydroxyapatite (HAp) dopée au cuivre, à visée de régénération osseuse maxillo-faciale. L’objectif principal est de comprendre les mécanismes de transfert thermique induits par l’irradiation laser et d’identifier les paramètres permettant l’obtention de pièces mécaniquement cohésives, sans recours à des liants polymères.

En phase I, une étude expérimentale et numérique a mis en évidence l’influence du substrat sur la distribution thermique, révélant l’importance des gradients de température et leur impact sur la densité et la morphologie des structures. Une solution envisagée consiste à utiliser des particules de petite taille dopées au cuivre pour optimiser la cinétique de frittage.

La phase II a permis de synthétiser des poudres de nano-HAp dopées à différentes concentrations de cuivre (0–5 %), favorisant l’absorption du rayonnement laser grâce aux transitions électroniques des ions Cu²⁺. Des essais de mise en forme 1D et 3D ont été réalisés, conduisant à la fabrication de rubans et de grilles multicouches présentant une tenue mécanique satisfaisante. Les observations par microscopie optique et électronique révèlent une densification localisée, une cristallisation partielle (alpha-TCP et HAp), et des morphologies en U liées aux effets thermiques accumulés.

Ce projet valide la faisabilité de la fabrication d’échafaudages en HAp/Cu-HAp par SLS. Les perspectives incluent l’optimisation fine des paramètres laser et matériaux pour améliorer la qualité, la reproductibilité et la pertinence clinique des structures produites.