En mutation constante, le secteur de la fabrication additive ne cesse de surprendre par son inventivité et sa capacité à repousser sans cesse ses propres barrières. Il n’y a qu’à voir aujourd’hui son vaste catalogue de matériaux compatibles comparé à ses débuts. Pour autant, et même si un seul procédé d’impression 3D permet d’imprimer dans différentes matières, certains matériaux clefs de notre industrie comme le silicone restent difficiles à imprimer. Pour résoudre cette problématique et rendre l’impression 3D accessible à plus de matériaux, une jeune pousse française dénommée 3Deus Dynamics a imaginé un procédé totalement novateur par « moulage dynamique ». Pour vous faire découvrir cette nouvelle méthode additive pouvant accepter presque n’importe quel matériau, Primante3D a interrogé le PDG de 3Deus Dynamics, Julien Barthes.
« Avec le moulage dynamique, c’est maintenant le procédé qui s’adapte au matériau et non plus l’inverse »
Julien Barthes
Bonjour Julien, comment devient-on le PDG de 3Deus Dynamics ? Dites-nous en plus sur votre parcours.
Bonjour, je souhaite tout d’abord vous remercier de l’intérêt que vous portez à 3Deus Dynamics. Concernant mon parcours, de formation ingénieur polymériste, j’ai ensuite effectué un doctorat à l’INSERM de Strasbourg dans le domaine des biomatériaux pour le développement d’implants médicaux. Puis pendant 5 ans, j’ai travaillé au sein de la start-up MedTech Protip Medical spécialisée dans la fabrication de dispositifs médicaux implantables en titane et en silicone pour la trachée et le larynx. J’ai donc été immergé dès le début de ma carrière dans l’univers des start-ups, de l’innovation, ainsi que dans la coordination de projets collaboratifs nationaux et européens, principalement sur les thématiques d’ingénierie tissulaire.
Mon expérience pluridisciplinaire acquise au sein de Protip Medical m’a permis de développer des compétences dans la gestion de projet, le financement de l’innovation, le management et également d’élargir mon réseau professionnel par le biais des projets collaboratifs et tout cela représente le point de départ de 3Deus Dynamics…
À quand remonte votre première rencontre avec l’impression 3D ?
Dès 2015, nous étions convaincus de la nécessité de développer des implants patient-spécifique et c’est tout naturellement que nous avons commencé à nous intéresser à l’impression 3D comme procédé de fabrication. Néanmoins à cette époque, l’impression 3D de silicone était encore peu mature et c’est grâce à notre réseau professionnel que nous avons eu l’opportunité de participer au projet collaboratif FASSIL (Fabrication Additive pour la Santé ‐ nouveaux matériaux SILicones) porté par la société Elkem Silicones et financé par BPI France, pour la mise sur le marché d’un dispositif médical en silicone de classe 3. Le projet FASSIL m’a permis de travailler avec la plateforme académique 3d.FAB de l’Université Lyon 1 (centre d’excellence en impression 3D et bioimpression certifié ISO 13485) et ses chercheurs, qui constitueront par la suite la future équipe fondatrice de 3Deus Dynamics.
3DEUS Dynamics est une toute jeune pousse. Quel a été le point de départ de cette aventure ?
Oui, effectivement nous sommes une très jeune pousse dans ce monde de géant, créée seulement en octobre 2020. Le point de départ de 3Deus Dynamics est avant tout une rencontre entre trois passionnés d’impression 3D et plus généralement de science par le biais du projet FASSIL. Deux chercheurs de la plateforme 3d.FAB, Christophe Marquette (Directeur de recherche CNRS & co-fondateurs/CSO de 3Deus Dynamics) et Edwin-Joffrey Courtial (Ingénieur de recherche CNRS & co-fondateurs/CTO de 3Deus Dynamics) ont mis au point un nouveau procédé de fabrication additive que nous avons ensuite nommé le « Moulage Dynamique ». Cette découverte de rupture technologique les amène à déposer le premier brevet sur l’invention fin 2018 qui donnera ensuite lieu à un programme de maturation technologique de 2 ans, coordonné par la SATT Pulsalys Lyon-Saint Etienne. Ce programme avait pour objectif de valider ce nouveau procédé pour les matériaux silicones, secteur où les solutions proposées sont les plus limitées actuellement.
Fin 2019, les deux inventeurs du procédé avec qui nous avions déjà développé d’excellentes relations par le bais du projet collaboratif FASSIL, m’ont proposé de rejoindre cette incroyable aventure en tant que futur CEO. Vous imaginez donc que j’ai sauté sur cette opportunité pour vivre ma première expérience entrepreneuriale, et en plus sur un sujet qui me passionne « la valorisation d’un nouveau procédé d’impression 3D » ! Après plus d’un an de travail acharné, pas facilité par la crise sanitaire, nous avons pu créer 3Deus Dynamics et c’est pour nous 3 une grande fierté !!
« le moulage dynamique a pour capacité de prendre en charge tous les grades de matériaux injectable existant »
Concrètement comment fonctionne votre technologie hybride ?
Le « moulage dynamique » est un procédé de fabrication, hybride entre l’impression 3D et l’injection/moulage. Pourquoi cela ? Parce qu’il combine d’une part les avantages de l’injection/moulage en termes de versatilité de matériaux disponibles mais aussi de cadence de production, et d’autre part la liberté de design de l’impression 3D. En effet un des freins à l’adoption de l’impression 3D par les industriels que nous avions identifié, était la nécessité de reformuler spécifiquement les matériaux pour les rendre « imprimable ». Cette approche inclut des coûts R&D et de (re)qualification élevés, limitant ainsi la gamme de matériaux disponibles sur les différents secteurs de marché. Avec le moulage dynamique, c’est maintenant le procédé qui s’adapte au matériau et non plus l’inverse.
L’innovation repose sur l’utilisation d’une phase granulaire solide (poudre) autoportante et autoréparante, dans laquelle l’objet à produire est totalement immergé durant toute sa durée de fabrication. Un matériau est alors injecté au cœur de la poudre qui se comporte comme un moule dynamique, lors du déplacement de la tête d’injection.
Cette approche, unique au monde, a quatre conséquences radicalement différenciantes par rapport aux technologies existantes de fabrication additive ou de moulage : le moulage dynamique a pour capacité de prendre en charge tous les grades de matériaux injectablse existant, aucune limite de design ne s’applique, aucun support, renfort ou plateau d’impression n’est nécessaire, les cadences de production peuvent être ultra rapides (déplacement de la tête d’injection pouvant être supérieur à 100mm/sec, à l’heure actuelle…), le moule dynamique peut être de composition très variée, inorganique ou organique, naturel ou de synthèse, sacrificiel, recyclable, inerte ou actif (conducteur, antibactérien, protecteur).
De plus, grâce à l’utilisation d’un milieu granulaire pendant l’impression, nous pouvons également créer de nouveaux matériaux composites. En effet, une fraction de la poudre va se mélanger au matériau injecté et nous pouvons soit choisir de la dissoudre post-impression (poudres sacrificielles) ou soit décider de la garder au sein du matériau pour amener des propriétés additionnelles comme par exemple un effet antimicrobien ou rendre le matériau conducteur…..
Quelles sont ses atouts et ses limites par apports à d’autres procédés sans laser sur lit de poudre, comme le jet de liant ?
Il est encore un peu tôt pour clairement répondre à cette question. Dans un premier temps, le moulage dynamique se veut être un procédé complémentaire aux autres, pour répondre aux besoins de différents secteurs industriels notamment sur les élastomères et composites souples. Les développements menés au sein de 3Deus Dynamics permettront d’éclaircir à court terme, le positionnement du moulage dynamique vis-à-vis de tous les procédés d’impression 3D existant.
Que pouvez-nous dire sur la partie logicielle et ses particularités ?
Pas grand-chose. Pour l’instant… Nous travaillons actuellement sur l’optimisation des trajectoires au sein de milieu granulaire dans le but d’accélérer encore les cadences de production et d’établir leurs relations avec les propriétés physiques obtenus. Des développements qui nous amèneront vraisemblablement à établir un logiciel propriétaire.
A l’heure actuelle, notre procédé est mature pour les matériaux et composites Silicones mais comme vous l’avez compris l’idée n’est pas d’en rester là et nous désirons élargir les gammes de matériaux compatibles avec notre procédé, avec en premier les autres élastomères (TPU. EPDM), puis nous diriger vers les thermoplastiques, les céramiques et bien sûr … les métaux. Notre ambition est d’élargir notre procédé à tous les matériaux du marché.
« le médical fait partie de nos premiers marchés cibles avec l’élaboration de modèles anatomiques »
Modèle anatomique imprimé selon le procédé de moulage dynamique de 3Deus Dynamics
Disposez-vous de données, comparatives ou non, en termes de vitesse et de précision ?
Oui, en terme de vitesse d’impression, nous sommes capables d’imprimer à des vitesses supérieures à 100 mm/s ce qui est au moins 10 fois supérieur aux autres procédés d’impression 3D pour les matériaux souples. En ce qui concerne la précision, nous sommes capables d’atteindre des résolutions de 50 µm sur nos objets imprimés, ce qui est comparable aux meilleurs du marché.
Que pouvez nous dire sur votre modèle économique et vos premiers marchés cibles ?
A l’heure actuelle, nous proposons des offres d’impression à la demande et de co-développement de produits mais notre ambition à moyen terme est de déployer des instruments de production directement chez les industriels pour permettre la production en grandes séries. Sur le secteur des matériaux Silicones, le médical fait partie de nos premiers marchés cibles avec l’élaboration de modèles anatomiques pour l’entraînement chirurgical, d’implants auditifs, de prothèses patient spécifiques mais nous avons également d’autres cibles sur les secteurs de l’aéronautique, l’énergie, le textile où notre capacité à réaliser des nouveaux matériaux composites suscitent beaucoup d’intérêt.
Quelles sont les ambitions de 3Deus Dynamics pour 2021 ?
Nos principales ambitions pour 2021 sont :
de faire connaître notre nouveau procédé de fabrication additive,
de réaliser une première levée de fonds pour nous permettre de pré-industrialiser notre première version d’imprimante 3D utilisant le moulage dynamique pour les matériaux silicones
de signer des partenariats stratégiques avec des grands groupes industriels,
sans oublier de construire une aventure humaine riche avec nos collaborateurs.
Passionné par l’impression 3D, je dispense la bonne parole pour démocratiser et ouvrir cette technologie au plus grand nombre. Actualités, applications, interviews… J’œuvre pour démontrer aux particuliers et professionnels tout le potentiel de cet outil révolutionnaire. Entreprises, fablabs, distributeurs, associations, designers, je souhaite aussi créer à travers ce site une émulation entre les différents acteurs de ce domaine.
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