Le PDG de Lithoz, le Dr Johannes Homa, explique l'avenir de l'impression 3D céramique

L'impression 3D céramique est une discipline de pointe de la fabrication additive qui façonne déjà des secteurs allant de la santé à l'aérospatiale. Malgré sa relative nouveauté, la technologie passe du stade de prototype à celui de production dans un large éventail d'applications.

Seules quelques entreprises se spécialisent dans l'impression 3D céramique. Parmi elles, Lithoz, un leader autrichien qui fournit machines, logiciels et matériaux céramiques haute performance.

Q : Quelle est la mission de Lithoz ?

R : Nous sommes le fournisseur technologique mondial pour l'impression 3D céramique haute performance. Au-delà du matériel et des matériaux, nous aidons nos clients à passer de la fabrication traditionnelle à la fabrication numérique, comblant le fossé entre la fabrication additive et l'industrie céramique.

Q : Comment Lithoz a-t-elle vu le jour ?

R : La technologie de base est née en 2006 à l'Université technique de Vienne, en partenariat avec l'entreprise dentaire Ivoclar Vivadent AG. En 2010, nous avons atteint une percée : les pièces céramiques imprimées avec notre système égalent les propriétés mécaniques des pièces fabriquées conventionnellement. Cette étape clé a conduit à la création de Lithoz en tant qu'entreprise dédiée.

Q : Comment fonctionne la technologie de Lithoz ?

Le procédé est une photopolymérisation similaire à la stéréolithographie, mais la résine est chargée de particules céramiques. La lumière durcit le composite couche par couche, produisant une « pièce verte ». Cette pièce verte est ensuite débarrassée de son liant (déliantage) et frittée dans un four spécialisé, la transformant en une céramique dense aux performances mécaniques souhaitées.

Q : Quelles sont les principales applications de votre technologie ?

Nous servons trois marchés principaux :

• Médical : Implants résorbables et non-résorbables (en usage depuis 2017), dispositifs médicaux nécessitant une isolation électrique ou une non-réactivité magnétique, et prothèses spécifiques au patient bénéficiant de la faible conductivité thermique de la céramique.
• Aérospatial : Noyaux de coulée pour aubes de turbine, où les canaux de refroidissement internes complexes dépassent les capacités du moulage par injection.
• Céramiques techniques : Composants avancés pour satellites, éléments RF et machines de haute précision dans le textile et les semi-conducteurs.

Notre technologie ouvre également des opportunités dans le luxe, où les propriétés esthétiques et matérielles de la céramique sont prisées.

Q : Votre procédé peut-il gérer les métaux ?

R : Nous adaptons notre plateforme de photopolymérisation au matériau plutôt que de forcer le matériau à s'adapter à la machine. Cette philosophie nous a permis de lancer Incus, une spin-off qui imprime des pièces métalliques avec une résolution et des performances mécaniques comparables aux pièces moulées par injection.

Q : Quel est le niveau de maturité de l'impression 3D céramique aujourd'hui ?

En tant que domaine relativement jeune, la base de connaissances est encore en croissance. Cependant, les retours récents de dirigeants de niveau C montrent que de nombreuses organisations reconnaissent désormais le potentiel de la fabrication additive céramique — souvent supérieur à celui de l'impression métallique — surtout là où la biocompatibilité ou l'isolation électrique sont critiques.

Q : Quelle est la meilleure façon pour une entreprise de commencer à explorer l'impression 3D céramique ?

Le point d'entrée le plus direct est le prototypage. Une fois qu'une entreprise identifie une pièce complexe à haute performance qui ne peut être produite par des moyens conventionnels, elle gagne un avantage concurrentiel en exploitant les propriétés matérielles uniques de la FA céramique. Les succès émergent généralement d'une initiative stratégique descendante plutôt que d'essais empiriques ascendants.

Q : Quels défis les entreprises doivent-elles anticiper ?

Les idées fausses courantes incluent l'attente d'économies sur des pièces déjà produites efficacement par des méthodes traditionnelles. La fabrication additive reste une technologie de haute précision ; elle excelle dans la production de pièces complexes en petites séries. De plus, le frittage céramique impose des contraintes — les constructions multi-matériaux peuvent faire face à des défis de co-frittage nécessitant une planification minutieuse du processus.

Q : Que dit un récent rapport SmarTech Analysis sur la croissance de la FA céramique ?

Nous sommes d'accord pour dire que la production de pièces finales sera le principal moteur de croissance. Au cours de la dernière décennie, nous avons démontré que la FA céramique peut produire des pièces fonctionnelles de haute qualité — en faisant une technologie viable au niveau de la production.

Q : Comment les technologies numériques et la FA peuvent-elles soutenir les chaînes d'approvisionnement pendant les perturbations ?

Pendant la crise du COVID-19, les fournisseurs traditionnels étaient contraints par l'accès physique aux outillages. En revanche, un système de fabrication additive ne nécessite que des données numériques ; un fichier de conception peut être transféré à travers les continents et imprimé sur site, éliminant les dépendances aux outillages et aux stocks. Cette flexibilité est un avantage stratégique pour les entreprises confrontées aux incertitudes mondiales de la chaîne d'approvisionnement.

Q : Quel avenir pour l'impression 3D céramique ?

Le domaine continue de repousser les limites de la qualité des pièces. Comme les pièces céramiques doivent répondre aux mêmes critères de performance stricts que les pièces fabriquées conventionnellement — surtout pour les environnements à haute température ou corrosifs — les prototypes fonctionnels sont déjà au cœur de notre feuille de route. Nous anticipons l'expansion de notre portefeuille d'applications et l'amélioration des options de matériaux.

Q : Comment Lithoz abordera-t-elle l'année à venir ?

Si la pandémie a ralenti certains clients, elle a aussi accéléré l'intérêt pour la fabrication numérique. Lithoz reste confiant dans la robustesse de son flux de revenus et travaille sur plusieurs projets non divulgués qui mettront en lumière les capacités évolutives de la FA céramique.