Top 10 des startups d'impression 3D à surveiller en 2020

Les startups d'impression 3D jouent un rôle important au sein de l'industrie de la fabrication additive : elles aident à combler les lacunes existantes et stimulent l'innovation en technologie, matériaux et applications.

Pour rester à jour avec le paysage des startups d'impression 3D, nous avons compilé une liste de 10 startups prometteuses qui, par leur vision excitante et leur innovation, aident à faire avancer l'industrie.

Jetez un œil à notre liste 2019 des 25 startups d'impression 3D excitantes.

1. One Click Metal

Année de fondation : 2019

Malgré les progrès dans l'impression 3D métal par fusion laser sur lit de poudre, la technologie reste incroyablement chère à adopter en interne, surtout pour les petites entreprises et institutions éducatives. One Click Metal, une spin-off du fabricant allemand de machines TRUMPF, cherche à résoudre ce problème en développant une imprimante 3D métal plus abordable.

Dévoilée au Formnext 2019, l'imprimante 3D MPrint est positionnée comme une solution abordable adaptée aux PME et nouveaux adopteurs de l'impression 3D. One Click Metal vend l'imprimante autour de 55 000 €, une fraction du coût des systèmes comparables.

L'un des développements clés ayant permis ce prix moins élevé est un laser moins cher. Comme les lasers sont l'une des parties les plus coûteuses d'une imprimante 3D métal, One Click Metal a décidé de développer une alternative moins onéreuse.

La nouvelle diode laser a une longueur d'onde différente des lasers du commerce ; cependant, elle peut délivrer le même niveau d'énergie, selon l'entreprise.

Il est encourageant de voir la technologie de fusion sur lit de poudre être démocratisée. Finalement, cette démocratisation pourrait accélérer l'innovation et l'adoption de l'impression 3D métal.

2. Laser Melting Innovations

Année de fondation : 2017

La tendance à démocratiser l'accessibilité des systèmes métal 3D gagne clairement du terrain, avec une autre startup allemande sur notre liste développant une solution d'impression 3D abordable.

Laser Melting Innovations (LMI), une spin-off de l'Institut Fraunhofer pour la Technologie Laser (ILT), a lancé son imprimante 3D laser à bas coût, l'Alpha 140, en 2018. En 2019, l'Alpha 140 a remporté le Formnext Start-up Challenge.

Selon l'entreprise, LMI vise à surmonter les barrières existantes à l'adoption de l'impression 3D en rendant la technologie plus facile à utiliser pour les utilisateurs inexpérimentés.

Pour atteindre ces objectifs, LMI a intégré son système avec des composants plus rentables pour réduire les coûts d'équipement. Par exemple, l'Alpha 140 utilise une diode laser, plus petite et moins sujette aux dommages qu'un laser CO2. Et, au lieu de systèmes de scanner coûteux, l'Alpha 140 est équipé d'un système laser à mouvement cartésien.

Grâce à ces changements, l'entreprise a pu baisser le prix de sa machine sous les 100 000 €.

Le système ajoute une autre alternative au marché croissant des imprimantes 3D métal compactes à bas coût et devrait intéresser les instituts de recherche et petites entreprises cherchant à adopter l'impression 3D métal.

3. Spectroplast

Année de fondation : 2018

Les silicones sont l'un des matériaux à la croissance la plus rapide pour l'impression 3D. C'est un polymère souple et extensible, connu pour sa biocompatibilité, conductivité thermique et résistance à la chaleur.

Cependant, les silicones sont notoirement difficiles à imprimer en 3D, surtout via des imprimantes 3D par extrusion, en raison de la viscosité du matériau.

Une entreprise repoussant les limites de l'impression 3D silicone est une startup suisse de science des matériaux, Spectroplast.

Spectroplast a innové l'impression 3D silicone en adaptant le matériau à une méthode de Stéréolithographie, ou plus spécifiquement, de Traitement Numérique de Lumière (DLP). En impression 3D DLP, une plateforme de construction est immergée dans une cuve de polymère liquide. Un écran de projecteur lumière numérique flash alors une image de chaque couche sur la plateforme, le processus se répétant jusqu'à ce que la pièce soit complète. Le processus produit des pièces avec une meilleure finition de surface et une résolution plus élevée que les pièces imprimées par extrusion.

La scalabilité est un autre avantage que Spectroplast semble avoir débloqué avec sa technologie.

« Les méthodes existantes d'impression silicone ne sont pas industriellement scalables en termes de vitesse et débit. Cependant, nous avons réussi à augmenter la vitesse d'au moins 10 fois comparé aux méthodes conventionnelles d'impression 3D pour le silicone », déclare Petar Stefanov, dans une interview avec AMFG.

La combinaison de finition de surface améliorée et haut débit fait du procédé de Spectroplast l'une des rares solutions pour l'impression 3D silicone industrielle disponible sur le marché.

Actuellement, l'entreprise opère un bureau de service d'impression 3D silicone, les applications santé étant l'un de ses axes clés.

4. Incus GmbH

Année de fondation : 2019

Incus GmbH, une spin-off du vendeur autrichien d'imprimantes 3D céramiques Lithoz, a dévoilé son nouveau procédé d'impression 3D par photopolymérisation métal au Formnext en 2019.

La technologie derrière sa nouvelle imprimante 3D est basée sur les techniques de polymérisation en cuve comme la SLA et DLP, généralement utilisées avec des matériaux résine liquides. Incus, en revanche, a développé un procédé permettant le durcissement d'un matériau rempli de métal photoréactif en utilisant un projecteur lumière puissant. Les pièces imprimées en 3D avec cette technologie doivent subir déliantage et frittage pour atteindre leurs propriétés finales.

Les avantages potentiels de ce procédé sur d'autres techniques FA métal incluent la capacité à travailler avec de nouveaux métaux « non soudables », une sécurité améliorée (grâce à l'évitement des poudres en suspension), une précision accrue et, étant basé sur la lumière, des vitesses de construction plus rapides.

La technologie a été mise sur le marché fin 2019 sous la série d'imprimantes 3D Hammer et est maintenant en opération pour plusieurs clients bêta. Incus continue d'affiner sa technologie et cherche à débloquer plus d'applications dans les secteurs médical, automobile, aérospatial et joaillerie.

5. Inkbit

Année de fondation : 2017

L'impression 3D multi-matériaux existe depuis un moment, mais à ce jour, la technologie a principalement été utilisée pour du prototypage. La spin-off du MIT, Inkbit, cherche à amener la technologie à un nouveau niveau de production de pièces finales.

L'entreprise a développé une imprimante 3D, appelée Snapper, qui comporte actuellement 16 têtes d'impression capables de déposer des matériaux polymères liquéfiés pour créer des pièces multi-matériaux.

Selon le CEO d'Inkbit, Davide Marini, « l'aspect différenciateur clé de notre technologie est un système de vision, intégré dans notre imprimante 3D, qui rend la machine intelligente. » Cela permet à la machine de scanner chaque couche à une résolution micron immédiatement après son dépôt. S'il y a des écarts par rapport à la géométrie programmée, la machine peut les corriger en temps réel en remappant la couche suivante.

Le Snapper « est conçu pour la production, pour faire des pièces qui contiennent, par exemple, à la fois une zone souple et une zone rigide, dans la même construction. »

Inkbit prévoit de commencer à expédier les premières machines à des clients sélectionnés dans les 18 prochains mois, donc il faudra du temps pour voir si les bénéfices promis par la technologie seront tenus. En tout cas, la technologie est un pas prometteur en avant pour l'impression 3D multi-matériaux et mérite définitivement d'être surveillée.

6. MX3D

Année de fondation : 2014

Une entreprise cherchant à innover dans le domaine de l'impression 3D métal à grande échelle est la startup néerlandaise de robotique MX3D.

L'entreprise a fait les gros titres en 2018 en imprimant en 3D un pont en acier inoxydable. Le projet, qui a pris plus d'un an à compléter, a démontré le potentiel de l'impression 3D métal pour livrer de grands objets architecturaux fonctionnels.

MX3D a développé un système d'impression 3D métal capable d'imprimer des pièces métal sans supports, en combinant un bras robotique multi-axes avec une machine à souder.

Le procédé s'appelle Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), dans lequel un fil métal est poussé à travers une buse d'alimentation où il est fondu par un arc électrique et ajouté successivement sur la plateforme de construction.

Plus récemment, l'équipe MX3D a utilisé sa technologie pour imprimer en 3D un cadre de vélo en aluminium. Le cadre au look futuriste a été conçu avec l'aide d'un logiciel de design génératif et imprimé en 3D en moins de 24 heures, démontrant la haute vitesse d'impression de la technologie de MX3D.

Avec sa technologie, MX3D vise à introduire les avantages de l'impression 3D métal dans de nouvelles industries à haute valeur.

L'entreprise croit que la production automatisée 3D de pièces et structures générées par ordinateur en utilisant des robots est l'avenir de la fabrication. La combinaison impression 3D et robotique est une voie prometteuse pour créer de grands objets plus précisément et répétitivement, tout en atteignant une fabrication numérisée et intelligente.

7. BCN3D

Année de fondation : 2012

La technologie d'impression 3D de bureau a évolué rapidement, avec beaucoup d'innovation dans le segment extrusion. Une entreprise repoussant les limites pour les imprimantes 3D d'extrusion de bureau est BCN3D.

Fondée au CIM-UPC, centre technologique de l'Université Technique de Catalogne, BCN3D a développé la technologie Independent Dual EXtruder (IDEX), offrant l'impression 3D à double extrusion.

En équipant ses imprimantes 3D de deux extrudeurs séparés, BCN3D est capable de doubler la productivité comparé aux imprimantes 3D de bureau conventionnelles.

Plus récemment, l'entreprise a aussi ajouté une troisième imprimante 3D à son arsenal, surnommée l'Epsilon. La nouvelle machine a plusieurs fonctionnalités conçues pour le marché industriel, incluant la compatibilité avec des matériaux de grade industriel comme le polyamide et filament renforcé fibres et une enceinte de construction à chauffage passif.

Depuis sa création, BCN3D a vendu plus de 5 000 imprimantes 3D à travers son réseau de 60 partenaires de distribution mondiaux. Les imprimantes BCN3D sont utilisées pour le prototypage, la validation fonctionnelle et la fabrication d'outils et fixations.

Avec des clients comme BMW, Samsung, Louis Vuitton, Nissan et NASA sur la liste de la startup, et un financement d'amorçage de 2,7 millions d'euros l'an dernier, BCN3D est sur une forte trajectoire de croissance.

8. Essentium

Année de fondation : 2013

Les vitesses d'impression lentes restent l'un des goulots d'étranglement clés à l'utilisation d'imprimantes 3D par extrusion polymère à plus grande échelle. Le fabricant américain d'imprimantes 3D Essentium vise à surmonter ce problème en développant ce qu'il dit être l'imprimante 3D par extrusion la plus rapide.

Révélée pour la première fois au Formnext 2018, la plateforme High Speed Extrusion (HSE) d'Essentium incorpore plusieurs fonctionnalités qui pourraient potentiellement en faire l'une des plus rapides disponibles.

Par exemple, la HSE utilise des moteurs linéaires, signifiant que la tête d'impression peut bouger à une vitesse bien plus grande (1 m/sec) et avec une plus grande précision. Le système de mouvement aurait une précision allant jusqu'à 30 microns de positionnement — ce qui est assez remarquable à de telles vitesses.

Un autre élément rendant ce système assez unique est la buse propriétaire d'Essentium, la HSE Hozzle™, qui peut chauffer de 20 °C à 500 °C en 3 secondes. Cela signifie aussi que le système, prix autour de 75 000 $, est adapté au traitement de matériaux haute température comme le PEEK.

En optimisant les mouvements, l'extrusion et la température, Essentium pourrait être en passe de définir un nouveau benchmark pour l'impression 3D par extrusion.

9. 9T Labs

Année de fondation : 2018

En plus de l'impression 3D polymère et métal, il y a un focus croissant sur l'impression 3D de matériaux composites. Les composites renforcés fibres ont plusieurs avantages pour les fabricants, incluant la capacité de produire des pièces légères qui possèdent encore haute résistance et durabilité.

Seules quelques solutions d'impression 3D composite sont actuellement disponibles sur le marché, mais 9T Labs promet d'en apporter une de plus.

La société suisse a développé un add-on pour imprimantes 3D par extrusion, composé d'une bobine carbone fibre PA12, boîte matériau et tête d'impression à double extrusion, donnant ainsi aux machines existantes des capacités d'impression 3D fibre de carbone.

En plus, l'entreprise développe sa propre solution complète, appelée la Série Red.

9T Labs affirme pouvoir imprimer des pièces avec fibres de carbone continues avec moins de deux pour cent de contenu en vides et jusqu'à soixante pour cent de contenu volumique composite carbone. La clé de cet exploit réside dans une Unité de Fusion de post-traitement, qui applique haute chaleur et pression sur une pièce, résultant en une pièce de « qualité aérospatiale ».

En janvier, l'entreprise a bouclé un tour de financement d'amorçage de 4,3 millions de dollars. Avec l'investissement récent, 9T Labs commercialisera sa technologie cette année et apportera espérons-le une nouvelle alternative excitante au marché de l'impression 3D composite.

10. Additive Manufacturing Technologies

Année de fondation : 2017

Fondée il y a moins de trois ans, Additive Manufacturing Technologies (AMT) est devenue l'un des principaux fournisseurs d'équipements de post-traitement d'impression 3D.

Le post-traitement étant l'un des goulots d'étranglement clés pour passer l'impression 3D à la production de masse, AMT cherche à surmonter les défis du post-traitement par l'automatisation.

La clé réside dans la technologie PostPro3D d'AMT, un procédé de lissage par vapeur chimique qui utilise des produits chimiques propriétaires pour lisser la surface d'une pièce polymère imprimée en 3D. De plus, l'entreprise développe un système de dépoudrage qui aidera à retirer l'excès de poudre pour les pièces SLS.

Avec un récent financement Série A de 5,2 millions de dollars, AMT lancera son Système de Fabrication Numérique (DMS) plus tard cette année. Le DMS est censé offrir une solution automatisée reliant les éléments du flux de travail de post-traitement comme dépoudrage, lissage, coloration et inspection dans un cadre entièrement automatisé.

L'automatisation du post-traitement est l'une des plus grandes tendances poussant l'impression 3D vers 2020 et au-delà. Atteindre un flux de travail de post-traitement automatisé aidera finalement à établir l'impression 3D comme méthode de production de volume.

Startups impression 3D : faire avancer l'industrie

Le paysage des startups d'impression 3D évolue rapidement, avec de nouvelles entreprises apparaissant chaque année.

Dans cet article, nous avons exploré les startups qui semblent prêtes à rendre l'impression 3D métal plus accessible et celles qui innovent dans le domaine de l'impression 3D polymère. D'autres startups entrent dans des segments largement inexploités comme l'impression 3D composite, silicone et multi-matériaux.

Finalement, ce sera excitant de voir comment l'avenir de ces startups se déroulera, alors qu'elles grandissent et mûrissent ensemble avec l'industrie.