Gamme d’imprimantes 3D de Fortify (Flux 3D, Flux One et Flux Core) exploitant sa technologie d’impression 3D résine composite par magnétisme (crédits photo : Fortify)
Fortify, une pépite américaine à l’origine d’une technologie d’impression 3D composite tout à fait innovante, à savoir la capacité d’aligner des fibres par magnétisme, vient d’annoncer le lancement de nouvelles résines pour son système d’impression 3D Digital Composite Manufacturing (DCM). Après son photopolymère renforcé en fibres céramiques dédié notamment à l’outillage, Le fabricant revient avec de nouveaux matériaux visant cette fois-ci à lui ouvrir les portes de l’industrie électronique. L’un à capacité diélectrique, qui signifie qu’aucun courant ne peut traverser le matériau lorsqu’une tension est appliquée, ainsi qu’un autre capable d’offrir une protection contre les décharges électrostatiques dans des conditions de fonctionnement à haute température. Le fabricant complète enfin son offre avec une nouvelle céramique technique.
Fortify explique que le déploiement de la 5G favorise l’adoption de nouvelles infrastructures pour les systèmes de communication et de détection sans fil, et que par conséquent cela entraîne une demande importante de l’industrie de l’électronique pour redessiner les composants, notamment dans les applications aérospatiales, de la défense et de la télécommunication. Un nouveau marché qui par conséquent s’accompagne d’une multitude de défis en matière de conception et de fabrication.
« La technologie de Fortify offre de nouvelles possibilités de conception et de fabrication pour l’électronique de pointe. La plate-forme permet d’obtenir des avantages en termes de performances dans une variété d’applications où la taille, le poids et la puissance jouent un rôle clé » , a déclaré Steve Costello, CCO de Fortify. « Ces facteurs sont essentiels pour les infrastructures sans fil (répéteurs, antennes et radars) et seront un catalyseur de la croissance de plusieurs marchés, notamment les télécommunications (5G), l’IOT industriel et l’automobile/aérospatiale. »
« La fabrication de composants complexes et sur-mesure est essentielle pour le renseignement et la défense américaine »
Lentille de Luneburg (type de lentille le plus souvent employé pour les fréquences micro-ondes, tout particulièrement pour fabriquer des antennes micro-ondes efficaces et des normes d’étalonnage radar) imprimée selon la technologie d’impression 3D composite de Fortify (crédits photo : Fortify)
Parmi ces nouveaux matériaux désormais disponibles à l’achat, on retrouve Radix™, une résine diélectrique imprimable en 3D, qui trouve son origine dans une collaboration entre Fortify et Rogers Corporation, une société américaine spécialisée dans les matériaux d’ingénierie. Il est question d’un matériau diélectrique à faible perte, qui vise donc principalement les composants et dispositifs utilisés dans les systèmes de détection et de communication à large bande passante et haute fréquence. De quoi considérablement changer la donne pour les concepteurs d’appareils de radiofréquences (RF), qui pourraient ainsi accéder à une liberté de conception sans précédent pour créer la prochaine génération de systèmes sans fil. Fortity précise que ce matériau spécialement pensé pour les applications à micro-ondes et mmWave, peut être également métallisé par post-traitement.
L’autre lancement de Fortify porte sur une résine « ESD » HT, ce qui signifie qu’elle a été spécifiquement conçue pour offrir une protection contre les décharges électrostatiques. Une propriété qu’on retrouve déjà chez certains filaments d’impression 3D, plus rare en revanche pour les résines, qui est cruciale dans le secteur électronique. Elle permet de protéger les pièces sensibles aux décharges électrostatiques tels que les circuits imprimés, et éviter ainsi des court-circuits des composants électriques. Avec ce nouveau matériau, Fortify entend ainsi aider les fabricants d’électronique à produire plus rapidement et efficacement leurs gabarits, plateaux et aides à l’assemblage, « dans des applications qui nécessitent des exigences de sécurité ESD rigoureuses qui sont nécessaires pour protéger les produits électroniques sensibles. » La résine ESD-HT se distingue des autres matériaux impression 3D ESD, par sa meilleure finition de surface, mais aussi sa robustesse et sa résistance à la température à 284 ℃. Une propriété particulièrement intéressante, notamment pour des applications exigeantes telle que la soudure par refusion.
L’autre nouveauté de Fortify est issue d’une collaboration avec Tethon 3D, un leader des matériaux céramiques imprimables en 3D. Le résultat se nomme « High Purity Alumina », un photopolymère chargé en alumine qui une fois imprimé peut être fritté jusqu’à obtenir une pureté finale de 99,8 % d’alumine avec seulement 12 % de retrait. Les deux partenaires expliquent avoir conçu cette résine pour les applications qui nécessitent l’utilisation de dispositifs biocompatibles, une résistance diélectrique ou à la corrosion, ou encore une isolation thermique élevée.
Lentille GRIN en céramique imprimée sur l’imprimante FLUX CORE avec de la résine d’alumine haute pureté (99,8 %) HP-A 98 (crédits photo : Fortify)
Cette annonce de Fortify s’accompagne en outre d’un accord d’investissement stratégique avec un partenaire aussi singulier que sa technologie, puisqu’il s’agit de In-Q-Tel, le fonds de capital-investissement de la CIA. Régulièrement à la une de la presse, notamment pour ses rapprochements peu appréciés avec des start-up européennes, la célèbre agence de renseignement a en effet compris l’intérêt qu’elle avait à mettre ses billes dans la jeune pousse pour développer des matériaux optimisés pour la 5G et le l’IOT industriel. La CIA semble en effet avoir perçu dans Fortify une solution d’avenir pour créer une nouvelle génération d’appareils, personnalisables et plus performants pour ses services, qu’ils soient espions ou soldats américains.
“La fabrication de composants complexes et sur-mesure est essentielle pour le renseignement et la défense américaine.” Commente Victoria Chernow, PhD., Technology Architect chez In-Q- Tel, Inc. “C’est là que l’impression 3D offre un potentiel et une valeur énormes. Les matériaux et les capacités d’impression 3D de Fortify ont une grande valeur dans la fourniture d’outils flexibles et en temps réel pour répondre aux besoins de leurs missions.”
Particulièrement novatrice, on s’étonne que la technologie d’impression 3D composite développée par Fortify n’est pas fait plus de bruit au moment de sa sortie. Foncièrement différente de ses concurrents, principalement tournés vers des techniques de type FFF, celle-ci repose sur un procédé par photopolymérisation DLP qui a l’avantage d’offrir un meilleur état de surface. Sa particularité, outre celle de pouvoir traiter des résines visqueuses, est qu’elle est couplée à une technologie qui utilise un aimant capable d’aligner des fibres composites contenues dans celles-ci. Une approche astucieuse qui permet d’optimiser ainsi les microstructures de la pièce.
La capacité à orienter des fibres de renforcement est en effet quelque chose de très intéressant pour celui qui cherche à obtenir des caractéristiques physiques spécifiques. Fortify affirme sur ce point que le niveau résistance de ses pièces se situerait quelque part entre les impressions 3D classiques renforcées en fibres et les impressions 3D entièrement métalliques.
