Une conversation avec Joseph Crabtree

Cette histoire reflète l’importance de « voir les choses plus loin que le bout de son nez » . Ceux qui travaillent dans ce secteur depuis des décennies ont uniquement concentré leurs efforts sur le développement de leurs technologies d’impression 3D. Ils ont tendance à oublier que pour la rendre rentable à long terme, ils doivent également démontrer les applications possibles qui pourraient résulter de ces technologies.

Il a fallu quelques personnes extérieures pour avoir une vue d’ensemble et découvrir la partie que personne ne regardait : le post-traitement. Dans la liste restreinte des entreprises qui ont décidé de s’attaquer à ce problème, il y a Additive Manufacturing Technologies (AMT), une entreprise basée au Royaume-Uni qui développe des solutions de post-traitement automatisé appelées PostPro.

En plein milieu de Formnext Connect, nous avons rencontré Joseph Crabtree, CEO d’AMT, pour discuter de certains des derniers développements de la société, ainsi que de l’impact de leur technologie de lissage à la vapeur sur divers matériaux tels que le TPU et le PP. 

Il y a cinq ans, Crabtree ne connaissait rien de la FA. Ingénieur de métier, il a obtenu un diplôme en science des matériaux. L’impression 3D est entrée en jeu alors qu’il cherchait d’autres opportunités. Ce moment était parfait pour ceux qui s’intéressaient au développement de la FA métal, car les brevets de plusieurs technologies, dont le jet de liant, commençaient à expirer, permettant à de nouvelles entreprises d’entrer sur le marché. Mais Crabtree n’était pas intéressé par le développement d’une technologie de FA métal. Il a réalisé que même si les entreprises pouvaient investir des kilomètres supplémentaires pour développer des imprimantes 3D à faible coût de production, 80% du prix global d’une pièce imprimée en 3D dépendait toujours du post-traitement. Le reste de l’histoire est devenu évident : la technologie d’AMT devrait résoudre ce chaînon manquant.

« C’était le problème suivant que nous devions résoudre. Si vous n’avez pas les matériaux, les imprimantes et le post-traitement, alors vous ne pouvez pas dire que la FA est une technologie viable. Avec une expérience dans la fabrication traditionnelle, j’ai examiné les problèmes évidents de la fabrication traditionnelle et je les ai appliqués à la FA. Le résultat a été toute une gamme de solutions de post-traitement automatisé qui permet à [toute industrie] de produire un écosystème de bout en bout », explique Crabtree.

N’oubliez pas que le post-traitement est la dernière étape du processus de fabrication. C’est aussi un terme générique qui couvre une variété d’étapes que les pièces imprimées en 3D doivent subir avant d’être utilisées pour l’usage final. La technologie PostPro, quant à elle, se concentre sur le nettoyage et le dépoudrage automatisés. Le plus grand défi de cette étape est que de nombreux fabricants ne savent pas comment déballer et « enlever la poudre » leurs pièces sans aucune intervention humaine.

Au cours de ses trois années d’existence, AMT a travaillé dur pour fournir une solution de « dépoudrage » entièrement automatisée qui puisse aider les opérateurs à surmonter ce défi. De plus, malgré la pandémie de Covid-19, l’équipe d’AMT est restée très occupée cette année. Elle a vu le lancement de deux nouveaux systèmes de dépoudrage développés en collaboration avec Leering Hengelo et l’octroi de plusieurs brevets pour sa technologie Chemical Vapor Smoothing. Elle a également marqué une collaboration avec HP pour fournir un post-traitement industriel pour les applications d’impression 3D avec la technologie de lissage à la vapeur chimique.

« Nous avons commencé cette année avec de grandes aspirations, mais la pandémie a frappé après le premier trimestre 2020. À l’époque, personne ne savait ce qui se passait, mais après réflexion, nous devons reconnaître ce qu’elle a fait pour nous : elle a accéléré l’adoption de l’impression 3D. Alors que traditionnellement, l’adoption à grande échelle pouvait prendre de cinq à dix ans, ce délai a été réduit », ajoute le CEO.

Pour le fondateur d’AMT, la pandémie a fait évoluer l’entreprise de l’état d’ « incertitude » à une multitude d’opportunités. Les développements mentionnés ci-dessus ne sont que quelques exemples qui illustrent cet éventail de possibilités, mais il peut y en avoir d’autres.   

« Au fur et à mesure que nous progressons, nous recherchons de nouveaux partenariats avec des producteurs de matériaux, notamment BASF, DSM, Lubrizol et Evonik – pour n’en citer que quelques-uns. Nous avons également travaillé sur de nombreux nouveaux projets. La pandémie a provoqué l’accélération de la technologie. L’année prochaine, nous allons voir un tas d’applications dans l’aérospatiale, l’automobile, mais je considère le secteur médical comme une industrie verticale clé. Il est intéressant de noter que cette accélération/adoption de technologies ne concerne pas seulement la FA, mais toutes les technologies de fabrication », souligne Crabtree.

La technologie de Chemical Vapor Smoothing et son impact sur divers matériaux

La technologie de Chemical Vapor Smoothing (lissage à la vapeur chimique) PostPro est la technologie de base d’AMT. L’entreprise a obtenu davantage de brevets pour cette technologie. Plus important encore, cette technologie permettrait une fabrication durable en raison de la multitude de ses objectifs.

La technologie peut transformer une pièce brute imprimée en 3D en une pièce esthétique. Toutefois, pour l’expert, le plus important n’est pas seulement de rendre les pièces visuellement acceptables, « il s’agit de rendre une pièce fonctionnellement performante et d’y ajouter une valeur inhérente. Ce n’est que lorsque les pièces seront plus performantes que vous pourrez débloquer ces applications dans les secteurs de l’automobile, de la médecine et d’autres secteurs, ce que vous n’auriez pas pu faire auparavant ».

Alors, comment la technologie Vapor Smoothing PostPro permet-elle de sceller la surface, et d’offrir l’aspect et le toucher du moulage par injection dont parle Crabtree ? Grâce à l’association de produits chimiques et de polymères.

Par exemple, les polymères souples n’ont pas les mêmes propriétés que les polymères composites. Pour traiter les pièces fabriquées avec ces matériaux, différents consommables doivent être utilisés lors de cette étape de post-traitement. L’expert explique que ces consommables sont ensuite vaporisés – en d’autres termes, transformés de liquide en vapeur. Dans des conditions de température adéquates, cette vapeur est utilisée pour traiter le plastique ou la pièce en polymère – dans le respect des exigences réglementaires.

En ce qui concerne les polymères souples, les opérateurs qui lisent ces lignes seront certainement d’accord avec le fait que c’est un véritable « Saint Graal » de post-traiter manuellement les pièces faites de ces matériaux. La technologie de lissage à la vapeur permettrait non seulement d’y parvenir automatiquement, mais aussi en augmentant les propriétés mécaniques telles que l’allongement, la rupture et la résistance à la fatigue – en un mot, des propriétés qui sont cruciales pour accroître les performances des pièces.

Un autre élément clé qui ressort de notre conversation avec Crabtree est que, contrairement à d’autres équipements de post-traitement automatisé conçus pour un certain type de matériaux, la technologie PostPro d’AMT peut fonctionner avec n’importe quel matériau, mais aussi avec toutes les technologies à base de poudre. En effet, grâce à sa modularité, le système peut être adapté à d’autres configurations d’imprimantes 3D industrielles.

Avec 100 systèmes installés chez des clients dans le monde entier, on peut dire que la technologie PostPro a le vent en poupe. De plus, le fait que tout ce que fait l’entreprise, chaque projet qu’elle réalise ou chaque entreprise avec laquelle elle s’associe est sous-tendu par la durabilité, contribue à la reconnaissance nationale et mondiale de son potentiel.  Dans cet esprit, le gouvernement britannique lui a récemment attribué deux cent mille euros pour cet engagement en faveur de la durabilité.

En attendant notre prochain rendez-vous physique à Formnext 2021, où AMT fera une démonstration en direct de la façon dont son système de bout en bout peut réaliser le post-traitement automatisé d’une pièce imprimée en 3D, les prochains mois verront certainement davantage d’applications concrètes, davantage de partenariats et un AMT plus mature qui continuera à sensibiliser à ce « sale petit secret ».

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