Dans les brèves d’aujourd’hui sur l’impression 3D, nous commençons par un peu d’affaires, avant de passer à la simulation, aux logiciels, à la recherche et plus encore. HBD Metal 3D Printer a bouclé un tour de table de 60 millions de dollars en financement de série A. Siemens Advanta utilise le système AM-Flow pour permettre la conception interactive d’une usine AM, et printpal a lancé son logiciel PrintWatch et son API pour le suivi en temps réel des travaux d’impression 3D. Des chercheurs ont mis au point un nouveau photosystème proche de l’infrarouge pour une impression 3D presque “invisible”, et la société de médecine régénérative Matricelf travaille avec l’université de Tel Aviv sur la bio-impression 3D d’organes. Enfin, 3D Systems a publié deux études de cas sur l’impression 3D utilisée dans des applications médicales.
L’imprimante 3D en métal HBD reçoit 60 millions de dollars de financement de série A
La société chinoise d’AM métallique HBD Metal 3D Printer a annoncé récemment qu’elle avait conclu un tour de financement de série A de 60 millions de dollars, mené par Qianhai FOF, avec la participation de CITIC Securities Investment et Grand Flight Investment. La société a près de 20 ans d’expérience dans l’AM laser et métallique, détient plus de 200 brevets et a participé à la construction et à la formulation du système d’évaluation de l’impression 3D du pays. HBD, qui a contribué à la mise au point de la technologie de traitement hybride Laser Additive & ; Cutting Manufacturing (LACM) pour la finition de la surface intérieure des pièces métalliques imprimées en 3D, a développé un total de 23 modèles d’imprimantes 3D métalliques et livré plus de 500 systèmes à ses clients d’ici la fin 2021. Connue pour avoir créé un échangeur thermique de réacteur nucléaire imprimé en 3D pour une centrale nucléaire, la société a acquis l’année dernière un terrain de près de 2,5 hectares et prévoit d’y construire une nouvelle installation de recherche et développement et de production.
“Par rapport au système de fabrication soustractive de la machine-outil, en tant que système de fabrication additive subversive, l’impression 3D métallique arrive rapidement à maturité, et deviendra à l’avenir une nouvelle technologie comparable aux méthodes traditionnelles de traitement et de production de la machine-outil. Les grands courants actuels de l’aérospatiale, de l’industrie, de la médecine, des moules et d’autres domaines, et d’autres industries seront également davantage appliqués à la technologie d’impression 3D métallique, donnant naissance à des opportunités de marché de l’ordre du trillion”, a déclaré Jianye LIU, le fondateur et PDG de HBD. “Avec l’esprit de “l’artisan de l’impression 3D métal”, HBD s’efforce d’améliorer l’équipe, la gestion, les produits et les services, forme une relation de coopération de confiance mutuelle dos à dos avec les partenaires en amont et en aval, et adhère au principe de fournir une compétitivité de base aux partenaires sur le long terme. HBD est convaincue qu’elle fera mieux à l’avenir. Tout en se développant rapidement, HBD favorisera également un développement plus rapide et plus efficace de l’ensemble de l’industrie chinoise de l’impression 3D métallique.”
Siemens Advanta & ; AM-Flow Simulation Video
Siemens Advanta a été présenté dans une vidéo tournée par AM-Flow lors de Formnext 2021. Cette vidéo montre comment la société de conseil Siemens utilise les solutions de simulation d’AM-Flow pour améliorer sa boîte à outils de planification d’usine d’impression 3D. Dans la vidéo, Christian Rossmüller, consultant expert de Siemens Advanta Key, explique comment des modèles miniatures imprimés en 3D d’équipements d’impression 3D (super méta), reliés à un modèle de simulation, sont placés sur une table ; ensuite, un système de caméra détecte les équipements, et si quelque chose bouge sur la table, on peut le voir bouger dans le modèle virtuel. M. Rossmüller a expliqué qu’il peut être compliqué de mettre en place ou de faire évoluer une installation de production utilisant l’AM, mais Siemens Advanta propose la simulation du flux de travail et l’outillage numérique pour la conception de l’usine afin que les clients puissent voir de leurs propres yeux avant d’investir. AM-Flow aide l’entreprise à améliorer le flux complet de ses processus, de manière à éliminer les goulets d’étranglement et la logistique.
“Siemens Advanta Consulting et AM-Flow automatisent ensemble les usines d’impression 3D de bout en bout”, a déclaré Stefan Rink, PDG d’AM-Flow, dans un post LinkedIn. “Avec le logiciel Advanta de Siemens et les modules de vision, de mouvement et de robotique basés sur l’IA d’AM-Flow dans la bibliothèque numérique, vous pouvez désormais concevoir et simuler votre usine entièrement automatisée (production de produits, plan d’étage en VR, délais, gammes, main-d’œuvre et finances) plus facilement que jamais !”
Logiciel de détection des défauts d’impression 3D basé sur l’IA
Processus de fonctionnement de base de PrintWatch
La société technologique printpal.io, basée à Chicago, a annoncé le lancement de son logiciel et de son API PrintWatch, qui utilise l’intelligence artificielle pour surveiller les défauts des travaux d’impression 3D en temps réel. Une caméra est fixée sur la zone d’impression, et le logiciel prend le flux vidéo et le fait passer par un modèle d’apprentissage automatique pour détecter divers défauts ; lorsqu’un défaut est identifié, PrintWatch suit son évolution, et agit si le défaut continue à s’aggraver. Parmi ces actions, citons l’arrêt du chauffage de l’imprimante, l’envoi d’une notification au propriétaire de l’imprimante, voire l’arrêt complet de l’impression, afin d’économiser du temps et du matériel, ainsi que de réduire le risque de dommages.
En outre, ce logiciel exécute également un système de détection des anomalies en arrière-plan, en plus de la détection en temps réel, et ce système secondaire détecte et signale les anomalies subtiles d’une imprimante, de sorte que les utilisateurs peuvent programmer la maintenance et empêcher le problème de devenir plus important et d’endommager l’imprimante ou son environnement. PrintWatch exécute les modèles d’apprentissage automatique sur le nuage, de sorte que tout appareil doté d’une connexion Internet peut accéder à l’API. Le logiciel est disponible sous forme de plugin sur Octoprint.
L’impression 3D “invisible” grâce à la lumière infrarouge proche Photosystem
En raison de la nécessité de recourir à la chimie activée par la lumière violette et ultraviolette (UV), certains matériaux ne sont pas accessibles dans les procédés d’impression 3D par photopolymérisation, qui sont bénéfiques pour les applications optoélectroniques en raison de leur rapidité et de l’excellente résolution des caractéristiques. Des chercheurs de l’université du Texas à Austin ont publié un article expliquant comment la lumière proche infrarouge, ou NIR, dans l’impression 3D – presque invisible pour l’œil humain – peut aider à améliorer la fidélité des caractéristiques des objets composites imprimés en 3D. L’équipe a créé des solutions de base pour la préparation des résines à l’aide de composés chimiques, de diluants réactifs difonctionnels, de catalyseurs photoréactifs et autres, et a photoréalisé un photosystème à trois composants à l’aide de LED NIR, avec une longueur d’onde de 780 nm, dans une imprimante 3D DLP personnalisée. Les chercheurs ont imprimé en 3D des échantillons mécaniques d’os de chien d’une longueur de 12,3 mm, d’une largeur de 1,17 mm et d’une épaisseur de 0,75 mm, et ont post-traité les impressions avec une lumière UV de 370 nm. En fin de compte, ils ont constaté que les impressions 3D composites comprenant des nanoparticules présentaient une meilleure fidélité des caractéristiques, grâce à la lumière NIR.
Le résumé indique que “la possibilité d’imprimer des structures en 3D avec une lumière de faible intensité et de grande longueur d’onde élargira le champ des matériaux pour faciliter l’inclusion de composants biologiques et de nanoparticules. Les limitations actuelles des matériaux proviennent de l’absorption, de la diffusion et/ou de la dégradation omniprésentes qui se produisent lors de l’exposition à la lumière à haute intensité et à courte longueur d’onde (ultraviolette), qui est la norme actuelle utilisée dans les imprimantes 3D à lumière. Les techniques de pointe ont récemment étendu l’imprimabilité à la lumière orange/rouge. Cependant, plus la longueur d’onde de la lumière augmente, plus les défis inhérents à la vitesse et à la résolution des processus de solidification traditionnels induits par la lumière UV (c’est-à-dire la photopolymérisation) augmentent. Dans le présent document, nous démontrons qu’un photosystème permet l’impression 3D par lumière proche infrarouge (NIR) de faible intensité (<5 mW/cm2) et de grande longueur d’onde (∼850 nm), “invisible” pour l’œil humain. La combinaison d’un colorant cyanine absorbant le NIR avec des paires redox riches et déficientes en électrons était nécessaire pour une photopolymérisation rapide de manière catalytique. La vitesse de polymérisation et le temps de solidification après exposition à la lumière NIR ont été caractérisés par un contrôle spectroscopique et rhéologique in situ. La transposition à l’impression 3D par traitement numérique de la lumière dans le proche infrarouge (par projection) a été réalisée par une optimisation rigoureuse de la composition de la résine et des paramètres d’impression afin d’équilibrer la vitesse (<60 s/couche) et la résolution (<300 μm de traits). Comme preuve de concept, l’impression 3D composite avec des résines infusées de nanoparticules a été réalisée. L’analyse préliminaire a montré une meilleure fidélité des caractéristiques pour les structures produites avec le NIR par rapport à la lumière UV. Le présent rapport fournit des informations clés qui serviront à la prochaine génération de technologies de photopolymérisation basées sur la lumière, telles que la bio- et l’impression composite 3D multimatériaux sélectifs en longueur d’onde.”
Matricelf & ; Ramot de l’UAT imprime des organes en 3D
La société israélienne d’ingénierie tissulaire et de médecine régénérative Matricelf (TASE : MTLF) a signé un accord de licence mondial exclusif avec la société de transfert de technologie Ramot de l’université de Tel Aviv afin de commercialiser un brevet technologique de bio-impression d’organes et de tissus en 3D. Le brevet, qui doit encore être approuvé aux États-Unis et en Europe, couvre divers aspects de la technologie, qui repose sur des nanomolécules liquides et permet de produire des tissus et des organes humains vivants à grande échelle par l’impression 3D de cellules et de matrices extracellulaires (ECM). Le professeur Tal Dvir, du département de biotechnologie de la faculté des sciences de la vie de la TAU, et chef de son centre de nanotechnologie, a cofondé Matricelf et développé la technologie, qui permet la bio-impression à haute résolution et a été utilisée en 2019 pour imprimer en 3D des patchs cardiaques et des structures de tissu cardiaque. Selon l’accord avec Ramot, Matricelf recevra les droits mondiaux sur la technologie, ainsi que l’exclusivité pour la développer, la produire et la commercialiser. Dans les 36 mois suivant la signature, la société doit s’engager à signer au moins un accord de commercialisation avec un tiers, sous réserve de l’approbation de Ramot.
“Nous sommes heureux de convenir d’une nouvelle collaboration avec l’Université de Tel Aviv et nous y voyons un fort vote de confiance envers l’entreprise et ses capacités scientifiques et commerciales, dans le domaine de l’ingénierie tissulaire, qui est l’avenir de la médecine. La bio-impression 3D est à l’avant-garde de ce secteur, qui connaît une croissance annuelle moyenne de plusieurs dizaines de pourcentages et devrait représenter des milliards de dollars d’ici 2024. L’application de cette technologie, tant dans le développement de l’entreprise, principalement par le traitement des lésions de la moelle épinière, que dans la commercialisation auprès de divers partenaires du secteur, augmente considérablement le potentiel de croissance de la valeur de l’entreprise dans un avenir prévisible et renforce son statut d’acteur mondial de premier plan dans le secteur”, a déclaré le Dr Asaf Toker, PDG de Matricelf.
Études de cas d’impression 3D médicale de 3D Systems
Enfin, 3D Systems a publié deux études de cas concernant les applications médicales de l’impression 3D, la première portant sur la société Point Designs, spécialisée dans les prothèses partielles de la main, et sur la manière dont elle a adapté son processus de fabrication avec l’aide de l’Application Innovation Group de 3D Systems. Lorsque la demande pour la solution de prothèse de doigt Point Digit de la société a dépassé sa capacité interne, Point Designs a fait appel à 3D Systems comme partenaire de production. La solution a été conçue dès le départ avec l’impression 3D en tête, la DfAM étant utilisée pour créer des formes organiques et des structures semi-creuses, mais en collaborant avec 3D Systems pour élaborer une nouvelle stratégie d’impression, Point Designs a pu développer un produit supérieur. Point Digit est également passé de l’acier au titane en six mois, ce qui a permis une réduction de poids de 30 %, et la charnière vivante qui permet une rotation naturelle est imprimée sous forme d’assemblage en place – idéal en raison de ses petits composants internes.
L’autre étude de cas concerne la société WS Audiology, spécialisée dans les prothèses auditives, qui a adopté le système Figure 4 à grande vitesse de 3D Systems sur son site de Lynge, au Danemark, pour fabriquer des montages, des pinces et des prototypes de qualité production afin d’améliorer la qualité et la fonction de ses processus de moulage par injection. Les prothèses auditives Widex de la société comportent de nombreuses pièces moulées par injection, telles que des contacts, des boîtiers et des blocs électroniques, qui sont manipulées de manière robotique à l’aide de pinces métalliques et de ventouses. Malheureusement, les pinces laissent souvent des marques sur les pièces et prennent beaucoup de temps à réaliser, et les ventouses ont du mal à orienter correctement les pièces. En utilisant la Figure 4 Standalone, qui est une technologie polyvalente basée sur la projection et qui offre une précision grâce à sa membrane sans contact, l’entreprise peut produire des pièces sans outillage, et beaucoup plus rapidement aussi. Les matériaux Figure 4 PRO-BLK 10 et Figure 4 RUBBER-65A BLK sont utilisés pour imprimer les applications d’outillage de production de WS Audiology.
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