Coulée sous vide La solution idéale pour la production en série de pièces techniques médicales

L'industrie des technologies médicales (medtech en abrégé) a souvent utilisé des technologies telles que la fabrication additive et le moulage sous vide pour stimuler les innovations et répondre aux changements dans une industrie en constante évolution. Leur liberté de conception, leur vaste choix de matériaux de haute qualité et de degrés de finition, ainsi que leur flexibilité générale les rendent idéaux pour tout ce qui concerne les instruments à usage unique et les machines essentielles utilisées dans les salles d'opération.

Comme pour tout projet de fabrication, le choix de la bonne technologie est essentiel. Lorsqu'elle est utilisée pour la production de petites séries, la coulée sous vide est plus rapide et plus viable financièrement que les technologies comparables de production en série telles que le moulage par injection, tout en offrant une finition comparable pour garantir le nettoyage.

"Cette technologie est idéale pour les commandes d'environ 100 pièces, et nous offrons une large gamme de type de finition, notamment pour la peinture. Nous proposons également l'ajout d'inserts filetés et d'autres assemblages", explique Jiri Pinkas, technicien CAO et ingénieur de processus chez Materialise.

"Ces deux raisons sont des facteurs clés pour nos clients. La technologie de la coulée sous vide présente également d'autres avantages généraux, et l'on comprend pourquoi de nombreux acteurs de l'industrie décident de l'adopter"

L'un de ces avantages est la polyvalence de son processus de conception, qui accroît considérablement le potentiel d'innovation des produits. Contrairement à de nombreuses autres technologies, les clients peuvent demander des modifications du moule, comme des ajustements de détails mineurs dans la conception, même au milieu d'un projet. La différence réside dans la construction du moule - le silicone est utilisé pour le moulage sous vide, ce qui signifie qu'il peut être créé en deux jours et séparé en deux parties en raison de la flexibilité du matériau. Les moules en aluminium utilisés pour le moulage par injection peuvent prendre des mois à fabriquer et doivent être divisés en plusieurs parties démontables en raison de leurs contre-dépouilles.

Les clients ont également le choix entre de nombreuses finitions, notamment en matière de peinture : différentes textures, surfaces brillantes ou translucides, options mates et satinées, pour n'en citer que quelques-unes. Non seulement ces options sont plus nombreuses que celles disponibles pour d'autres technologies, mais notre capacité à les fournir toutes en interne est importante.

Dans certains cas, ces avantages deviennent particulièrement cruciaux, comme le montre le fabricant français Airinspace. Depuis 2014, Materialise fournit des services de moulage sous vide pour deux pièces séries du système RHEA Cubair de l'entreprise - un système de désinfection par brouillard sec qui aide à stériliser les installations médicales.

"Nous avons choisi de travailler avec Materialise parce qu'ils offrent une excellente assistance commerciale et technique. Le positionnement tarifaire est également un élément très important, et Materialise est très bien placé", explique Nicolas Klaczynski, responsable du développement des produits chez Airinspace.

"Nous commandons principalement des pièces impossibles à fabriquer avec les techniques traditionnelles, comme notre buse de distribution de produits brevetée, fabriquée par frittage de poudre."

Alors que la plupart des commandes concernaient le site et la production de faibles volumes, les mois de février et mars 2020 ont été marqués par une augmentation soudaine et urgente de la demande. La pandémie de COVID-19 ayant un impact considérable sur les hôpitaux, le gouvernement français a passé une commande importante qui a fortement sollicité la chaîne d'approvisionnement d'Airinspace.

Au cours de ces deux mois, Materialise a dû produire plus de 1 000 pièces dans des délais très courts. En mettant sur pied une équipe de production spécialisée, en suivant une procédure normalisée pour garantir la conformité et en produisant plusieurs moules supplémentaires pour réduire les délais, nous avons pu relever ce défi.

"Au fil des ans, Materialise nous a aidés à optimiser nos pièces pour obtenir une production sans problème et respecter nos besoins de performance", déclare Nicolas. "Pour cette industrie, nous exigeons également la traçabilité de nos lots de fabrication, que nous avons mise en œuvre ensemble. Lorsque nous leur avons soumis cette demande, ils ont réagi immédiatement et les résultats ont été à la hauteur de nos attentes

"Les pièces que nous fabriquons pour Airinspace sont recouvertes d'une couche de finition très brillante et nous appliquons également les inserts filetés. C'est plus efficace pour eux, car ils peuvent tout organiser avec nous plutôt que de s'adresser à plusieurs entreprises différentes", explique Jiri.

Jiri explique que, comme toutes les pièces moulées sous vide, les pièces d'Airinspace ont été créées en suivant un processus soigneusement contrôlé en six étapes.

"Le moulage sous vide consiste à copier un modèle physique. Nous commençons toujours par évaluer la faisabilité avec le client pour voir si nous pouvons le produire avec cette technologie"

La deuxième étape consiste à créer le maître-modèle - une copie imprimée en 3D de la pièce originale, qui est à son tour utilisée pour créer un moule en silicone. Les pièces sont ensuite coulées et soumises à un post-traitement qui les prépare à la peinture : une couche d'apprêt et une couche de finition brillante, ainsi que toute demande supplémentaire, telle que l'application d'inserts filetés.

"C'est un processus assez rapide. L'évaluation de faisabilité dure environ une journée. À partir du moment où un client passe une commande, il nous faut environ six jours pour fabriquer le modèle imprimé et les moules. Ensuite, cela dépend du nombre de pièces dont le client a besoin, mais nous pouvons toujours produire plus de moules pour accélérer le processus

"Dans ce cas, la coulée sous vide était sans aucun doute le bon choix", ajoute Jiri. "La technologie RIM et le moulage par injection auraient également fonctionné, mais cela aurait coûté beaucoup d'argent au client, et les options de post-traitement sont limitées. Cela aurait représenté plus de travail et plus de risques pour Airinspace d'organiser les finitions dont ils avaient besoin avec d'autres entreprises"

Si une augmentation inattendue de la demande peut prendre les fournisseurs au dépourvu, elle peut aussi permettre aux entreprises de tirer des enseignements précieux sur leurs capacités.

"Le fait de faire face à une telle augmentation de la demande nous montre que nous sommes désormais en mesure de produire de manière répétée des pièces répondant à des exigences strictes en matière de surface pour l'industrie des technologies médicales , avec une qualité contrôlée et uniforme. Plus important encore dans ce cas, cela nous a permis d'établir une relation encore plus saine avec l'équipe d'Airinspace"

La qualité de la relation client-fournisseur est particulièrement utile dans ce genre de situation ; il est toujours plus facile de procéder à des ajustements ou de trouver des solutions à des problèmes particuliers lorsque la communication est ouverte et amicale.

"Une bonne relation est essentielle", reconnaît Nicolas. "Materialise répond toujours aux attentes et nous sommes très heureux de travailler ensemble