GE Additive a développé un nouveau procédé d'EBM qui pourrait bien constituer une avancée majeure dans la réalisation d'implants métalliques. L'entreprise souligne notamment une meilleure capacité d'ostéo-intégration, une plus grande liberté de conception, ainsi que la réduction des coûts.

Avec sa technologie de fusion par faisceau d'électrons (EBM), GE Additive a continuellement cherché à repousser les limites de la fabrication additive, tant en termes d'efficacité, de précision que de qualité des matériaux. Sa dernière innovation baptisée "EBM Point Melt" vient affiner le procédé d'EBM conventionnel grâce à une stratégie ciblée de fusion du lit de poudre en petits "points" précis et non plus en lignes. Cette méthode optimise le contrôle de la température et minimise le besoin de gradients de température et de frittage. Selon GE Additive, ce procédé, qui conserve les avantages intrinsèques de l'EBM - notamment le fait que les pièces soient placées dans un environnement sous vide à haute température et ne soient soumises à aucune contrainte -, constitue une avancée significative pour l'industrie du DM. L'entreprise met en avant des simplifications sans précédent en termes de finition de surface et de liberté de conception, spécifiquement pour les implants.

A gauche, la fusion du lit de poudre est effectuée en lignes, de manière traditionnelle, alors qu'à droite, elle est réalisée par points précis, avec un contrôle séparé de chaque bain de fusion et AUCUN algorithme aléatoire (crédit photo : GE Additive)

De nombreux avantages critiques

GE Additive souligne les multiples atouts de sa nouvelle technologie pour le secteur médical :

• une qualité de surface optimisée
Les implants produits avec EBM Point Melt présentent des surfaces proches de celles réalisées par fusion sur lit de poudre au laser (LPBF), avec une absence de déformation.

• aucune structure de support n'est nécessaire
L'amélioration de la finition de surface réduit considérablement le besoin de post-traitement, ce qui raccourcit les temps de production et diminue les coûts.

• des propriétés mécaniques améliorées
La gestion précise de la température par EBM Point Melt conduit à une solidification isotrope, caractérisée par des grains de tailles uniformes, distribués uniformément. Cette uniformité réduit le risque de faiblesses directionnelles qui pourraient compromettre la durabilité et la performance des produits. Atteindre le bon équilibre dans la taille du bain de fusion prévient des problèmes tels que la rugosité de surface ou l'apparition de microstructures inadéquates, qui sont des considérations critiques pour les implants, compte tenu des normes médicales très strictes auxquelles ils doivent répondre.

• des structures en treillis plus fines
Le contrôle du taux de refroidissement dans le processus EBM Point Melt améliore encore la qualité des implants. En gérant méticuleusement la dynamique de solidification, la technologie permet la production de microstructures présentant des grains plus ou moins fins en fonction de l'application. Cette capacité de créer des maillages plus personnalisables améliore la capacité d'ostéointégration des implants.

GE Additive prédit que les bénéfices de EBM Point Melt permettront une pénétration accélérée de l’EBM, en particulier pour l’impression des implants de genou (crédit photo : GE Additive)

• une plus grande liberté de conception
La réduction des structures de support nécessaires et la capacité de contrôler précisément les propriétés matérielles ouvrent de nouvelles possibilités dans la conception d'implants, permettant la production de produits plus complexes et efficaces.

En conclusion...

GE Additive en est convaincu : le procédé EBM Point Melt va jouer un rôle crucial dans la fabrication de dispositifs médicaux par EBM. Sa précision, la qualité de surface qu'il permet d'obtenir, la réduction du besoin de structures de support et la capacité de produire des implants offrant des propriétés mécaniques optimisées sont autant de paramètres qui répondent, selon l'entreprise, à de nombreuses attentes de la profession. GE Additive prédit par ailleurs que les bénéfices de EBM Point Melt permettront une pénétration accélérée de l’EBM pour l’impression des implants de genou en particulier, et plus généralement pour celle des implants personnalisés.

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