Divers implants imprimés via les nouveaux filaments VESTAKEEP chargés en carbone d’Evonik (crédits photo : Evonik)
Du classique PLA jusqu’au métal, en passant par la céramique et les pâtes alimentaires, les imprimantes 3D de type FFF (dépôt de matière fondue) sont aujourd’hui en capacité de traiter des matériaux couvrant un large éventail d’applications. Dans le secteur médical, les filaments polymères sont désormais employés bien au-delà des applications de contact corporel, comme les orthèses ou les prothèses de membres. Certains fabricants proposent en effet des matériaux plus techniques encore, qui autorisent l’impression 3D de dispositifs pouvant être implantés dans le corps humain.
Sur ce créneau, le géant de la chimie Evonik s’est imposé comme l’une des références. Auteur de plusieurs filaments de grade médical dont certains aidant à la cicatrisation osseuse, la société allemande a récemment dévoilé deux nouveaux matériaux. Des filaments à base de PEEK renforcés en fibres de carbone pour les implants médicaux imprimés en 3D.
Dénommé VESTAKEEP iC4612 3DF et VESTAKEEP iC4620 3DF, ces filaments présentés comme les premiers au monde pour les implants médicaux de long terme, ont la particularité de contenir respectivement 12 % et 20 % de fibres de carbone. Des taux dont Evonik explique qu’ils visent à répondre à des besoins spécifiques de résistance et de flexibilité, tels que les plaques osseuses et les prothèses reconstructives. Là où la fibre de carbone permet de jouer sur la résistance, le PEEK ajoute de la flexibilité et de la précision dans l’alignement des fibres pendant le processus d’impression 3D.
« nous continuons à concevoir des biomatériaux qui ouvrent de nouvelles possibilités dans la technologie médicale actuelle pour un traitement spécifique au patient »
Bobine de filament VESTAKEEP iC4612 3DF (crédits photo : Evonik)
Le chimiste allemand revendique également des avantages additionnels, comme leur excellente biocompatibilité adaptée aux patients allergiques aux métaux, ainsi qu’une absence totale d’artefacts radiologiques. C’est à dire des anomalies ou des interférences indésirables qui apparaissent sur les images médicales obtenues par des techniques d’imagerie radiologique,
« En introduisant le premier filament PEEK renforcé de fibres de carbone pour les implants médicaux à long terme, nous continuons à concevoir des biomatériaux qui ouvrent de nouvelles possibilités dans la technologie médicale actuelle pour un traitement spécifique au patient », déclare Marc Knebel, responsable des systèmes médicaux chez Evonik. « En tant qu’experts passionnés possédant des décennies d’expérience dans la chimie des polymères, nous combinons un ensemble unique de compétences en science des matériaux, technologies de fabrication et expertise réglementaire avec nos clients pour accélérer la mise sur le marché de nouvelles technologies médicales pour la vie des gens au-delà des limites. »
D’un diamètre de 1,75 mm, VESTAKEEP® iC4612 3DF et VESTAKEEP® iC4620 3DF sont fournis en bobines de 500 g et 1 000 g pouvant être utilisées directement avec des imprimantes 3D FFF/FDM adaptés aux matériaux PEEK. Ce qui signifie des machines capables d’assurer une température d’extrusion entre 400 et 450°C, ainsi qu’une enceinte chauffée à environ 120 °C.
« Aucun autre domaine d’application ne présente autant les avantages de l’impression 3D, tels que l’individualisation ou la liberté de conception, que la technologie médicale », commente Knebel avant de conclure. « Dans les applications de traumatologie, par exemple, les solutions imprimées en 3D offrent un énorme gain de temps par rapport aux dispositifs médicaux fabriqués de manière traditionnelle. Il est concevable que des solutions spécifiques au patient puissent être fabriquées en deux ou trois jours, améliorant ainsi considérablement la phase de récupération. »
Disposant de l’un des plus importants portefeuilles de filaments pour les dispositifs médicaux conçus pour un contact corporel temporaire et permanent, Evonik est surtout connu comme le leader mondial de production de poudre polymère utilisé dans l’impression 3D depuis plus de 20 ans. La société propose une large gamme de poudres prêtes à l’emploi telles que le PA 12, le PA 613, le TPA ou le TPC, adaptées aux technologies courantes de fusion sur lit de poudre. À cela s’ajoute également 7 résines destinées aux technologies d’impression 3D de photopolymérisation de type SLA et DLP.
