CNRS La lettre innovation

Les technologies d'impression 3D permettent de fabriquer des pièces de géométrie complexe pour des applications aussi diverses que la santé, l'aéronautique, le luxe ou la mécanique. Mais leurs cadences de production sont faibles, et ne conviennent que pour la réalisation de petites séries. De plus, les matériaux compatibles avec l'impression 3D sont en nombre restreint. Le plus souvent, les matières disponibles sur le marché doivent être reformulées, ce qui induit des coûts de R&D pour les industriels. À l'opposé, une technique de production plus traditionnelle comme le moulage par injection supporte de fortes cadences et est compatible avec les matériaux usuels. Mais elle n'est pas adaptée aux géométries complexes.

La start-up 3Deus Dynamics, incubée par la Satt Pulsalys, a trouvé un moyen de concilier les avantages des deux types de technologies. Son nouveau procédé de fabrication additive par moulage dynamique, breveté, est né d'une collaboration entre l'Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires1 et la plateforme 3d.Fab2.

Le matériau, sous la forme d'un liquide visqueux, est déposé par une tête d'impression immergée dans un bac rempli d'une poudre « autoréparante » : la surface de la poudre se reforme après le passage de la tête. Le bac de poudre forme ainsi un moule dynamique qui supporte le matériau pendant l'impression. Le procédé fonctionne avec des matériaux usuels, sans reformulation, et s'affranchit de la fabrication d'un moule, longue et coûteuse. De plus, la poudre peut se mélanger de manière contrôlée au matériau injecté, afin de fabriquer un composite. La résolution atteint 50 microns, et les cadences de production sont proches de celles du moulage par injection.

La première offre proposée par 3Deus Dynamics est centrée sur la fabrication de pièces en silicone. Des milliers de formulations de silicone existent sur le marché, utilisées dans tous les secteurs industriels. Mais une très faible part de ces matériaux est aujourd'hui compatible avec l'impression 3D. Or, sur le marché de la santé en particulier, la demande est forte pour des pièces en silicone de formes complexes : implants auditifs, chirurgie, semelles orthopédiques...  « Nous avons déjà signé des accords de confidentialité avec des entreprises dans ces domaines, mais d'autres secteurs, comme l'aéronautique ou l'automobile, viennent nous consulter », indique Julien Barthès, président et cofondateur3 de 3Deus Dynamics.

La start-up, qui veut poursuivre avec des partenaires industriels l'exploration des multiples possibilités nouvelles ouvertes par le moulage dynamique, prépare sa candidature à la bourse French Tech Emergence, et va déposer son dossier au prochain concours i-Lab. Au programme de l'année 2021 : le développement d'une machine de production et l'extension du procédé à d'autres types de matériaux.

¹ Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/Insa Lyon/CPE Lyon).

² La plateforme 3d.Fab est une plateforme technologique innovante (PTI) de recherche et de prestation en impression 3D, créée en 2015 par l’Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires¹, le laboratoire de chimie (Université Claude Bernard Lyon 1/ENS de Lyon/CNRS) et le laboratoire Mateis (INSA Lyon/CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1).

³ Les cofondateurs de 3Deus Dynamics sont Julien Barthès (président), Edwin-Joffrey Courtial (directeur technique et ingénieur de recherche CNRS) et Christophe Marquette (directeur scientifique (et directeur de recherche CNRS, coordinateur de la plateforme 3d.Fab).