Que pourrait signifier la plus grande imprimante 3D au monde utilisant des super polymères pour la fabrication de technologies médicales ?

L’impression 3D a pris une toute nouvelle importance au cours des 15 derniers mois alors que les industries – y compris la fabrication de technologies médicales – ont du mal à gérer les perturbations de la chaîne d’approvisionnement liées à la pandémie. Roboze, un fabricant de technologie d’impression 3D industrielle pour des applications extrêmes, vient de publier ce qu’il dit être la première imprimante 3D au monde avec une chambre chauffée conçue pour produire des pièces à grande échelle avec des super polymères et des composites. La société basée à Houston, au Texas, affirme que l’Argo 1000 peut offrir des pièces personnalisables et une production à la demande à grande échelle.

« Après des années de spécialisation dans les super polymères et les composites à haute température et de préparation de l’avenir de l’impression 3D industrielle, nous sommes ravis de présenter notre solution phare de production en série, Argo 1000 », a déclaré Alessio Lorusso, fondateur et PDG de Roboze. « Depuis que nous avons annoncé l’ouverture de notre nouveau siège social en Amérique du Nord plus tôt cette année, nous avons élargi notre clientèle mondiale et investi dans la R&D pour répondre à la demande des clients pour une imprimante 3D super polymère à chambre chauffée beaucoup plus grande. »

L’Argo 1000 peut produire des pièces jusqu’à un mètre cube, près de 40 pouces sur 40 pouces sur 40 pouces, transformant radicalement la façon dont la fabrication de technologies médicales et d’autres industries peuvent fabriquer des composants plus légers et de meilleure qualité. En utilisant des super polymères et des composites plus durables et plus performants tels que le PEEK, le Carbon PEEK et l’ULTEM AM9085F, Roboze a déclaré qu’il réduisait la pression actuelle sur les chaînes d’approvisionnement mondiales et remplaçait rapidement les pièces métalliques et les composants critiques pour les applications extrêmes.

Roboze a été parmi les premières entreprises à introduire le PEEK dans l’impression 3D. De plus, le système d’automatisation industrielle de l’entreprise et la technologie à engrenages (sans courroie) permettent la production de pièces six fois plus précises que celles fabriquées avec des imprimantes à courroie, selon Roboze.

Dévoilé lundi, l’Argo 1000 devrait être disponible pour une distribution commerciale en 2022.

Avancées récentes dans l’impression 3D pour la fabrication de technologies médicales

« Tout le monde a eu un problème de chaîne d’approvisionnement au cours de la dernière année, semble-t-il », a déclaré Joshua Niman, responsable de l’ingénierie des ventes chez Formlabs, lors d’une présentation des Virtual Engineering Days. « Et donc, une grande partie de la conversation en ce moment est : comment amener la fabrication à la maison ? C’est super de vouloir améliorer et changer vos processus quand les choses sont stables. Mais lorsqu’il y a des facteurs externes provoquant des pénuries ou des changements dans la façon dont vous faites les choses, en particulier lorsque certains emplacements vous sont bloqués, l’impression 3D prend une toute autre signification. [and] devient quelque chose qui a un niveau d’importance différent dans votre entreprise. »

Niman a déclaré qu’une entreprise pourrait avoir une main-d’œuvre parfaite et une usine en place, mais rencontrera des problèmes si elle ne peut pas y expédier des choses. Il a déclaré avoir entendu des entreprises dire qu’elles devaient respecter leur calendrier, faire les choses à une cadence régulière, et que parfois les fournisseurs ne peuvent tout simplement pas suivre.

« Donc, toutes ces raisons sont des raisons que j’entends tout le temps des gens me dire pourquoi ils veulent parler à Formlabs, pourquoi ils s’intéressent à l’impression 3D, pourquoi ils pensent que c’est quelque chose de convaincant, et surtout pourquoi ils veulent l’apporter. -maison, dit-il.

Des avancées telles que l’Argo 1000 de Roboze aident également l’industrie de la fabrication de technologies médicales à adopter l’impression 3D comme jamais auparavant. Au cours d’une autre présentation des Virtual Engineering Days, Gerry Berberian, directeur national des ventes pour les additifs chez Arburg, a décrit comment la technologie d’impression 3D par granulés peut être utilisée dans la fabrication de technologies médicales. Et pour donner quelques exemples concrets, Balaji Prabhu, directeur du marketing stratégique pour les solutions de dispositifs médicaux chez Evonik, s’est joint à nous pour parler des polymères résorbables de son entreprise et de la façon dont ils sont utilisés avec cette technologie pour créer des implants médicaux personnalisables.

Arburg Plastic Freeform (APF) est une plate-forme matérielle ouverte, a déclaré Berberian.

« Il est unique car il a la capacité de faire passer n’importe quel matériau granulaire à travers le système une fois qu’il a été réglé pour cela », a-t-il déclaré. « En fait, jusqu’à trois matériaux thermoplastiques différents peuvent être utilisés simultanément sur notre système Freeformer 300. »

Le processus fonctionne en chargeant le matériau dans les trémies en haut à droite, a déclaré Berberian. « De là, il coule dans une vis et un baril. La vis et le canon plastifient le matériau au fur et à mesure qu’il le pousse vers l’avant. Enfin, un flux constant de matériau est poussé dans notre buse et extrudé sous la forme d’une chaîne de microgouttelettes », a-t-il déclaré.

La méthode de traitement et le logiciel d’impression personnalisé d’Arburg donnent à l’utilisateur un contrôle total sur le système, et les utilisateurs peuvent choisir d’imprimer dans des densités variables allant d’une densité complète, similaire à une pièce moulée, à une faible densité, créant une pièce légère, a commenté Berberian . Il a noté qu’en utilisant des pastilles standard pouvant être obtenues sur le marché libre, le coût d’impression d’une pièce avec une technologie APF n’est qu’une fraction de celui d’une pièce imprimée en 3D typique.

Prabhu a tourné la conversation vers les biomatériaux résorbables d’Evonik et l’utilisation de l’impression 3D dans la fabrication de technologies médicales pour les implants. Il a montré une vidéo qui mettait en valeur les matériaux polymères de l’entreprise, les décrivant comme légers. Ils peuvent augmenter la formation osseuse, et ils peuvent être complètement absorbés par le corps, réduisant ainsi le besoin d’une chirurgie d’ablation, selon la vidéo. Les experts d’Evonik développent également différents matériaux tels que des poudres et des filaments pour diverses technologies d’impression 3D afin de créer des implants spécifiques au patient qui peuvent être imprimés en 3D, en quelques heures.

Le Resomer, qui est le polymère résorbable d’Evonik, a déjà été utilisé dans le domaine de la médecine du sport pour la réparation du genou. « Mais ce qui est intéressant, c’est ce domaine à venir utilisant l’impression 3D », a déclaré Prabhu. « Par exemple, les implants trachéaux pour la chirurgie pédiatrique pour ouvrir les voies aériennes des nourrissons. On ne peut pas s’attendre à y avoir un implant métallique, qui doit être retiré à mesure que l’enfant grandit », a-t-il expliqué. « L’utilisation d’un matériau résorbable est la solution parfaite, qui se dégrade au fur et à mesure que le nourrisson grandit. »

Resomer est disponible sous de nombreuses formes, a déclaré Prabhu.

« En règle générale, un chirurgien ou un client ou une entreprise de dispositifs médicaux décidera s’il [will be used] pendant un an ou plus de quatre ans », a-t-il déclaré.

Par exemple, la polydioxanone est généralement utilisée dans les sutures car elle se dégrade plus rapidement.

« Donc, lorsque vous subissez une intervention chirurgicale, vous avez généralement une suture, puis ces sutures se dégradent en quelques mois. Nous avons également récemment introduit des polymères qui se dégradent en moins de quelques semaines », a déclaré Prabhu, notant que le soin des plaies serait une application idéale pour ces matériaux.

Il a déclaré que pour l’impression APF, Evonik utilise des granules qui sont dissous dans des gels ou des encres à l’aide d’une technologie de biotraceur utilisée pour l’ingénierie tissulaire.

« Nous avons également un filament Resomer qui ressemble davantage à un spaghetti qui est extrudé dans le dispositif médical final à l’aide de la technologie de fabrication de filaments fusionnés. Finalement, [we have] une poudre de la taille d’un micron qui est utilisée pour déposer une impression 3D à l’aide d’un frittage laser sélectif », a déclaré Prabhu, notant que toutes ces technologies sont disponibles pour un usage humain avec le matériau résorbable.

Prabhu a également déclaré que le coût d’impression d’une pièce avec la technologie Arburg Plastic Freeform n’est qu’une fraction de celui d’une pièce imprimée en 3D typique, a partagé un conférencier des Virtual Engineering Days.