La réduction des délais de production des implants et autres prothèses s’ajoute à un autre atout important qu’offre cette technologie avancée de production : l’adaptation facile du dispositif médical, aussi complexe soit-il, aux besoins du patient.

Les machines de fabrication additive ont connu, dès leur apparition au milieu des années 1980, une utilisation croissante dans le domaine médical. Capacité quasi infinie à gérer la complexité de pièces, réduction des délais, précision, et surtout la personnalisation… Les nombreux avantages de cette technologie de fabrication ont séduit les utilisateurs, ce qui explique la forte croissance du marché médical. Plusieurs fabricants de machines de fabrication additive veulent se partager ce gâteau, en visant des applications qui se sont multipliées au fil des années : implants permanents, bio-impression et fabrication des tissus humains, prothèses, composants actifs ou programmables (microcapteurs), modèles 3D avant une intervention chirurgicale, etc. De nombreux spécialistes de la fabrication additive se sont ainsi lancés dans la construction d’une chaîne numérique complète pour la fabrication de prothèses dentaires. EOS, EnvisionTEC, Renishaw, Stratasys, Concept Laser, SLM Solutions, 3D Systems, etc. : leurs machines battent les records de production. Exemple : la M100 d’EOS peut produire 70 couronnes en moins de trois heures.

Précision et productivité sont au rendez-vous

Présente dans de nombreuses applications médicales, la société française Prodways développe avec le laboratoire dentaire Crown Ceram ces solutions d’avenir. Equipé de deux imprimantes 3D ProMaker LD-10, du constructeur français, ce laboratoire accélère la numérisation du flux dentaire. « Nous avons fait des dizaines et des dizaines de tests de précision, indicateur clé pour garantir la qualité des produits que nous fournissons », explique Frédéric Rapp, PDG de Crown Ceram. « Intégrée à nos outils de CFAO (conception et fabrication assistées par ordinateur, Ndlr), l’équipement de Prodways répond à ce critère. » Associé à l’amélioration de la précision, le gain de productivité est ici une autre source de profits. « Auparavant, notre technicien consacrait l’essentiel de son temps de travail au lancement, la maintenance, le remplissage et le nettoyage de notre dizaine de petites imprimantes 3D… Avec ces machines, il lance l’impression de modèles dentaires le matin et peut se concentrer sur d’autres tâches à plus forte valeur ajoutée, pour la même quantité de modèles dentaires. »
Prodways renforce d’ailleurs sa présence sur le marché médical et vient de racheter la société Surdifuse-L’Embout Français. Spécialisée dans la fabrication d’embouts auriculaires sur-mesure, cette dernière réalise la moitié de sa production, grâce à l’impression 3D.
Inventeur de la première machine de fabrication additive et un des pionniers de la fabrication d’implants auditifs, 3D Systems couvre également la quasi-totalité de besoins dans le domaine médical. « Nous collaborons avec des chirurgiens, des professionnels de santé, des fabricants de dispositifs médicaux et une équipe pédagogique médicale afin d’offrir toute une gamme de solutions de santé précises, allant de simulateurs de réalité virtuelle aux modèles anatomiques imprimés en 3D en passant par la planification chirurgicale virtuelle, les guides chirurgicaux spécifiques aux patients, les appareillages et les implants », confirme Pascal Rizon, vice-président sales EMEA de la société américaine.

La céramique s’impose dans le médical

La quête de l’amélioration de la précision et de la productivité anime aussi les spécialistes d’Arcam. Rachetée par General Electrics (comme Concept Laser), ce fabricant suédois propose une technologie de fabrication additive originale, la fusion par faisceau d’électrons (EBM). Plus de 40 000 implants acétabulaires en métal trabéculaire fabriqués avec ses machines ont été implantés à ce jour, assurant une meilleure ostéo-intégration. Performant, le procédé génère, dans le cas d’un implant médical, des surfaces « lattices » qui favorisent la fixation et la croissance de l’os. Sa nouvelle machine, la Spectra H, fabrique à des températures supérieures à 1 000°C, réduit les tensions résiduelles et accélère sensiblement la fabrication des implants.
Des objectifs que vise également Trumpf avec sa machine automatisée TruPrint 5000, qui assure un préchauffage à 500°C. Dotée de trois lasers à fibre de 500 watts, la machine met en œuvre différents matériaux métalliques, y compris le cuivre ou l’or. Autre matériau en vogue : la céramique. Biocompatible, ostéo-conductrice, bonnes qualités mécaniques, résorbable à moyen terme, facilement stockable, facile à travailler… elle fait ses preuves dans le domaine médical. La société 3DCeram Sinto propose de telles solutions pour la production à la demande, sur mesure ou en petites séries, de substituts osseux, ainsi qu’implants crâniens et maxillaires. « Ces implants éliminent le risque de rupture de microdébris lors de la manipulation et réduisent sensiblement le risque d’inflammations postopératoires », assure Christophe Chaput, responsable de l’entreprise.