Fondée en 2019, MetShape a désactivé le mode furtif lorsqu’elle a obtenu un financement d’amorçage d’AM Ventures. La levée de fonds a fait l’objet d’un grand battage médiatique car il s’agissait de la première annonce publique faite par AM Ventures depuis que la société avait ouvert un fonds de capital-risque de 100 millions d’euros pour soutenir davantage les entreprises de FA.
L’histoire raconte que l’aventure de MetShape a commencé à la Hochschule Pforzheim dans le cadre d’un projet axé sur le recyclage des aimants. Même si les résultats n’étaient pas ceux escomptés, le projet a révélé le potentiel de la technologie LMM – le procédé de fabrication utilisé dans le cadre du projet – pour la production de composants métalliques de haute précision avec de très bonnes surfaces.
Aujourd’hui, MetShape opère en tant que prestataire de services d’impression 3D dans le secteur, et parmi le large éventail de prestataires de services dont regorge le secteur, MetShape est vraiment unique en son genre.
La société est jusqu’à présent l’une des rares entreprises à avoir consacré son activité principale à la prestation de services avec un seul procédé de fabrication : la fabrication de métaux par lithographie (LMM – en anglais lithography-based metal manufacturing). Le procédé LMM a été développé par Incus GmbH, une spin-off de Lithoz, tandis que MetShape est une spin-off de l’Institut des métaux précieux et technologiques de l’université de Pforzheim.
« Nous sommes spécialisés dans la production de composants métalliques imprimés en 3D à l’aide de la technologie LMM et nous sommes devenus des experts en frittage. En plus de la production de prototypes et de petites séries, nous offrons un service complet de développement d’applications et développons de nouveaux matériaux pour la FA basée sur le frittage. Cela nous qualifie en tant que spécialiste de la production industrielle de petits et micro composants métalliques de haute précision », déclare d’emblée Mike Schimmelpfennig, Business Developer chez MetShape.
Cette expertise en matière de post-traitement thermique est cruciale ici, car le processus de traitement thermique est très connu dans les processus de fabrication, mais son utilisation dans les processus de FA n’a pas toujours été satisfaisante. Pour reconnaître le potentiel de cette étape de fabrication pour MetShape, il est essentiel de comprendre pourquoi la technologie LMM est décrite comme un processus de FA indirecte.
LMM, une approche indirecte de la FA
La fabrication de métaux par lithographie (LMM) est un procédé de fabrication qui permet de créer des modèles, des prototypes et des pièces de production en métal avancé en utilisant le principe de la photopolymérisation, où la poudre de métal est dispersée de manière homogène dans une résine photosensible et polymérisée de manière sélective par exposition à la lumière.
Ce qui donne à ce procédé de fabrication son appellation indirecte est donc un processus en deux étapes :
« Dans la première étape, la partie verte est imprimée à partir d’un système de liant photopolymérique fortement chargé en poudre métallique. Dans un deuxième temps, la pièce verte est déboulonnée et frittée. Cela signifie que les polymères, qui ne sont nécessaires que comme liant temporaire à des fins d’impression, sont ensuite éliminés par solvant ou par la chaleur et le « compact brun » résultant est ensuite fritté à haute température pour fusionner les particules de poudre.
L’impression précise des pièces vertes est essentielle pour la production d’une pièce entièrement fonctionnelle, mais c’est le processus de frittage qui détermine si cette pièce est dimensionnellement précise et de haute qualité. C’est pourquoi nous accordons également une grande importance au processus de frittage et nous sommes devenus des experts dans ce domaine », explique Schimmelpfennig.
Selon Incus GmbH, une imprimante 3D industrielle s’appuyant sur cette approche transforme les fichiers 3D en prototypes et en production à petite échelle de composants en qualité MIM (moulage par injection de métal), un processus de fabrication qui garantit que cette qualité inclut une résolution des caractéristiques, une esthétique de surface et des propriétés mécaniques supérieures pour des tailles de pièces <200 g.
« Nous sommes convaincus des possibilités et des nombreux avantages qu’offre la technologie LMM et nous y voyons donc un grand potentiel pour de nombreuses applications industrielles. De plus, nous pouvons offrir une expertise extraordinaire, car nous avons été activement impliqués dans le processus de développement de la technologie au sein de notre réseau de partenaires.
À l’avenir, notre savoir-faire unique dans la technologie de déliantage et de frittage, qui est le savoir-faire de base dans tous les processus de fabrication additive indirecte, offre la base idéale pour nous permettre d’étendre notre portefeuille technologique pour la production de composants métalliques précis », ajoute le représentant de la société.
Applications rendues possibles par le procédé LMM
Les domaines de la médecine et de la recherche ont été les premiers verticaux où nous avons découvert l’expertise de MetShape. Pour rappel, l’entreprise a soutenu les travaux de recherche du CIC nanoGUNE – le centre de recherche coopératif basque en nanosciences – en imprimant en 3D un modèle de virus de haute précision.
Il convient de noter que les applications médicales impliquent souvent la fabrication de petits et micro composants métalliques de haute précision, ce qui peut être réalisé avec le procédé additif basé sur le frittage – des composants qui peuvent être produits en petites et moyennes quantités de production annuelle (jusqu’à 10.000).
« L’utilisation appropriée des technologies de fabrication additive est liée à certaines caractéristiques et contraintes des composants qui sont remplies par un grand nombre de produits de technologie médicale car ils ont souvent besoin de géométries complexes, d’une grande individualisation et d’une précision qui est généralement associée à de faibles volumes de production. En outre, les composants métalliques utilisés dans la technologie médicale sont parfois difficiles à usiner. Cette combinaison propose un champ d’application parfait pour la technologie LMM et les applications pour lesquelles le procédé LMM est adapté sont nombreuses. La FA par frittage avec la technologie LMM peut être utilisée pour fabriquer des outils et des instruments complexes et filigranes, des implants individuels et même des fils peuvent être imprimés de manière fonctionnelle. En outre, je tiens à préciser qu’il existe plusieurs applications qui ne peuvent être produites d’une autre manière avec la même qualité et la même précision. Nous imprimons également de nombreux prototypes pour des entreprises qui développent des instruments chirurgicaux, des outils ou même des implants. Le grand potentiel et le caractère unique de notre technologie sont confirmés par le fait que nous avons été contactés par plusieurs partenaires pour la même pièce parce qu’ils n’ont trouvé aucun autre fournisseur capable de produire la pièce demandée », souligne Schimmelpfennig.
Lorsqu’on lui demande si le procédé LMM présente plus d’opportunités pour le domaine médical que pour toute autre industrie verticale, Schimmelpfennig rappelle que l’utilisation de l’impression 3D dépend naturellement avant tout de l’ouverture des entreprises aux nouvelles technologies. En outre, il ajoute que, outre les applications médicales, la technologie LMM peut également convenir à d’autres secteurs tels que la bijouterie, la mobilité et la sécurité, ainsi que la technologie à haute fréquence.
Quelle est la prochaine étape pour l’entreprise ?
La technologie LMM est peut-être le seul procédé de FA utilisé par MetShape pour le moment. Toutefois, à l’avenir, nous pouvons nous attendre à ce que l’entreprise exploite d’autres technologies de FA qui seront basées sur la technologie de frittage. « Ces technologies offrent de nombreuses possibilités et permettent d’obtenir des résultats précis que les procédés de FA directes ne sont pas en mesure d’atteindre, en raison par exemple de l’effet d’escalier. Ce qui est formidable avec les technologies basées sur le frittage, c’est qu’elles suivent toutes le même schéma », conclut l’orateur.
Cette interview a été initialement publiée dans le numéro de Mai/Juin de 3D ADEPT Mag.
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