fr.wedoany.com Rapport : Les sociétés Incus GmbH et MetShape GmbH travaillent de concert pour faire passer la fabrication métallique par lithographie (LMM) des laboratoires de recherche aux ateliers de production, cette technologie ayant déjà progressé dans les domaines des dispositifs médicaux, des produits dentaires et de l’ingénierie de précision. Lors de l’AMA Healthcare 2025, le Dr Gerald Mitteramskogler, PDG et fondateur d’Incus, et le Dr Lucas Vogel, PDG de MetShape, ont partagé comment la technologie LMM établit un avantage décisif sur le créneau des petites pièces métalliques complexes.
Le principe de fonctionnement de la LMM consiste à durcir couche par couche une résine chargée de poudre métallique à l’aide d’un projecteur, puis à éliminer le liant et à fritter les pièces jusqu’à une densité quasi complète. Ce procédé offre une voie de fabrication pour produire des pièces métalliques à haute complexité, résolvant les problèmes que le moulage par injection de métal (MIM) ou d’autres technologies additives rencontrent difficilement avec les petites pièces. Deux données chiffrées illustrent la vitesse de développement : la capacité de production de brackets dentaires par MIM a été multipliée par trois, et le coût des composants d’instruments chirurgicaux a été réduit jusqu’à dix fois ; un objectif en cours de développement vise à produire deux millions de pièces par an avec seulement deux imprimantes.
La fabrication métallique par lithographie s’inspire du mécanisme optique de la stéréolithographie, appliqué à une résine photopolymère chargée à environ 55 % en volume de poudre métallique. Cette résine est solide à température ambiante, liquéfiée couche par couche par une lame de recouvrement chauffée, puis durcie par un projecteur depuis le dessus. Les pièces brutes ne nécessitent pas de structures de support, le matériau servant de support naturel pendant la fabrication, ce qui influence directement la qualité de surface et la complexité géométrique. Mitteramskogler indique que cela permet de produire des pièces brutes en métal par fabrication additive pratiquement inégalées en termes de qualité, de complexité et d’esthétique de surface. La poudre utilisée a un D50 compris entre 8 et 12 micromètres, conforme aux matières premières du MIM, et des particules aussi petites que 4 à 6 micromètres ont été utilisées si nécessaire. Le retrait volumique de 45 % lors de l’élimination du liant est prévisible et isotrope, pouvant être compensé dès la phase de conception.
Incus propose deux catégories de machines. La Hammer Evo dispose d’un plateau de construction de 89,6 sur 56 mm, adaptée au prototypage et à la production en petites séries. La série Hammer Pro étend la surface de construction à 200 sur 204,55 mm, l’accent étant mis sur le placement dense de petites pièces sur chaque plateau afin de réduire le coût unitaire. Le rapport de rentabilité par pièce du Hammer Pro est environ sept fois supérieur à celui de l’Evo, grâce à l’utilisation du plateau. L’environnement de production ne nécessite pas de manipulation de poudre libre, d’équipement laser haute puissance ou d’atmosphère inerte ; toute résine non utilisée après un cycle d’impression peut être entièrement recyclée, les pertes non récupérables étant estimées à environ un pour cent.
MetShape, spin-off de l’Université de Pforzheim, propose des services de fabrication et de développement d’applications. L’entreprise accompagne ses clients de la validation de faisabilité à la production en volumes cibles. Un projet en cours de développement vise 2 millions de pièces par an, fabriquées avec seulement deux imprimantes. Le seuil de rentabilité pour les applications de production se situe autour d’un cube de 2 cm, les pièces dans cette plage permettant un agencement dense sur le plateau de construction. MetShape a démontré une rugosité de surface d’environ 2 µm Ra sans post-traitement, des filetages internes usinés directement à M1,5 à l’état fritté, ainsi que des tolérances dimensionnelles inférieures à 0,5 % de l’objectif, le déliantage et le frittage de la plupart des géométries de pièces étant réalisés en 24 heures ou moins.
Dans le domaine médical, deux cas publics constituent le cœur de la démonstration. Le premier concerne une agrafeuse colorectale développée par la société néerlandaise Implican, dont la tête fonctionnelle comprend plusieurs composants métalliques de précision fabriqués par MetShape, avec une réduction de coût de six à dix fois par rapport aux voies traditionnelles, la première étude humaine étant prévue pour 2026. Le second cas concerne des brackets dentaires : sur le Hammer Pro, MetShape a démontré une capacité de production près de trois fois supérieure à celle du MIM, tout en conservant la liberté géométrique d’introduire de nouveaux profils de brackets sans investissement dans des moules. En recherche et développement, le nitinol est devenu un point focal, ses propriétés pseudo-élastiques étant adaptées aux instruments chirurgicaux mini-invasifs et aux actionneurs.
L’écart que cible la LMM est le passage de la démonstration de la capacité du procédé à la fourniture d’une production cohérente et économiquement viable à l’échelle clinique. La stratégie des deux entreprises s’articule autour d’une spécialisation verticale visant à réduire la distance entre le prototype et le composant prêt pour la production pour les petites pièces. AM Ventures a investi dans l’expansion de MetShape en 2021, le financement d’amorçage reposant sur l’argument selon lequel le procédé en deux étapes basé sur le frittage devient de plus en plus important pour la production de pièces métalliques en plus grandes quantités. Ces signaux indiquent que la LMM n’est plus considérée comme une technologie de stade de recherche ; la question actuelle est de savoir à quelle vitesse elle pourra être qualifiée pour les applications où se croisent la précision, la complexité des pièces et le coût unitaire.
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