À l’instar des autres segments de la fabrication additive, celui-ci de la céramique fait encore l’objet d’un certain nombre d’obstacles que les acteurs de ce marché s’emploient à lever. Particulièrement bien représentée sur ce segment relativement jeune, la France peut s’enorgueillir de compter un champion. Il s’agit de l’entreprise limougeaude 3DCeram, l’une des très rares dans le monde à maîtriser l’impression 3D céramique par stéréolithographie, qui plus est de niveau industriel. Là où ses concurrents ne maîtrisent au mieux que la fabrication de machines, celle-ci maîtrise l’ensemble du process : impression, déliantage et frittage.
Avec plus de 20 d’expérience au compteur, cette société initialement tournée vers la production de pièces, a fini par commercialiser sa première imprimante 3D céramique en 2015. C’est deux ans plus tard que l’entreprise finira par ouvrir son capital au groupe industriel japonais Sinto. S’en suivront ensuite 4 autres machines, des équipements d’impression 3D résine capables de traiter des céramiques techniques particulièrement pertinentes pour l’industrie, comme des alumines, des zircones ou des hydroxyapatites, mais aussi des céramiques plus inhabituelles comme le nitrure de silicium. Des imprimantes que 3DCeram vend aujourd’hui à des entreprises aérospatiales, pour des moteurs d’avion notamment, des noyaux de fonderie ou des satellites, mais aussi bien sûr pour des applications dans le domaine biomédical pour la fabrication d’implants, et plus récemment dans le nucléaire.
C’est à l’occasion du récent salon Ceramtec de Munic, que l’entreprise française a fini par lever le voile sur sa dernière née dénommée C1000 FLEXMATIC. Une machine pensée pour répondre aux défis industriels de la fabrication à grande échelle. Le fabricant tricolore explique avoir identifié les différents facteurs d’optimisation pour garantir l’automatisation de l’ensemble du processus : du curetage, aux stratégies de lasage, à la qualité des formulations de céramique prête à imprimer, au recyclage et au post-traitement.
« proposer des imprimantes performantes qui répondent aux évolutions du marché »
Même s’il ne s’agit du plus gros volume de construction de la gamme Ceramaker (voir la C3600 Ultimate et ses 600 x 600 x 300 mm), la C1000 embarque une plateforme de construction permettant toute de même d’imprimer des pièces en série de belle taille, soit jusqu’à 320 x 320 x 200 mm. À la vitesse d’impression qui caractérisait déjà la technologie de 3DCeram, est venue également s’ajouter d’autres fonctionnalités visant à faciliter et accélérer le processus de production. Ainsi, un réservoir amovible permettant un post-traitement semi-automatique des pièces imprimées, et donc une production continue pour les grandes séries, vient équiper cette machine.
« Notre engagement en tant que fournisseur de procédés implique que nous soyons en mesure de proposer des imprimantes performantes qui répondent aux évolutions du marché. Cela implique également de fournir les formulations céramiques ainsi que tous les services associés (formation et maintenance). » Commente 3D Ceram.
L’autre nouveauté de la C1000 FLEXMATIC, est que celle-ci est disponible dans une version deux lasers qui visent à répondre aux besoins de productivité plus importants. Parce que la fabrication d’une pièce additive ne se limite pas à l’impression, c’est dans cette même logique de gagner du temps que la C1000 FLEXMATIC ne nécessite pas ou peu de supports, permettant ainsi de s’affranchir d’une opération chronophage de post-traitement. Quant aux opérations d’entretien que nécessite le recyclage de la résine non polymérisée, ainsi que la phase de nettoyage, elles aussi ont été automatisées. Enfin côté matériaux, 3D Ceram indique avoir mis au point une douzaine de formulations permettant de répondre aux exigences de productivité : Si3N4, Zirconia, Alumina etc…
D’ores et déjà disponible, la C1000 FLEXMATIC aurait déjà pour client un certain Alumina Systems. Une entreprise allemande spécialisée dans les boîtiers semi-conducteurs pour l’électronique haute performance, qui a commencé à réaliser ses premières pièces céramiques (condensateurs, échangeurs de chaleur…) sur la nouvelle machine. Grâce à l’impression 3D, la société se réjouit de pouvoir enfin répondre à des projets « auparavant relégués l’étagère », faute d’outils adaptés. Des commandes qui portaient sur des pièces complexes à canaux internes, et qui ne pouvaient être réalisées autrement que de manière additive.