Fabrication additive : 3DCeram spécialiste de la céramique

3DCeram, (www.3Dceram.com), société qui regroupe un ensemble d’expertises dans le domaine des matériaux et procédés d’impression 3D d’objet céramique, spécialiste de l’impression 3D par stéréolithographie, utilise la céramique pour conquérir de nouveaux domaines d’application dans le monde industriel, dans l’univers du luxe et dans le biomédical.

3DCeram propose un service de production à la demande, des consommables sous forme de pâtes et de suspensions céramiques dédiées à l’impression 3D et une imprimante 3D, l’imprimante Ceramaker, développée sur la base de son expérience.

Appliquée au marché biomédical, l’impression 3D permet la réalisation de substituts osseux ou d’implants crâniens sur mesure en céramique. Leur biocompatibilité exceptionnelle, leur structure poreuse extrêmement régulière et leur résistance mécanique sont les principales qualités de ces biocéramiques.

« Dès le début des années 2000, 3DCeram a été le premier à mettre au point un nouveau concept de réalisation d’implants en céramique pour la reconstruction de défauts osseux cranio-faciaux de grandes tailles et complexes. La société a travaillé dans le cadre d’un programme développé avec les départements Neurochirurgie et Chirurgie maxillo-faciale du Centre hospitalier universitaire de Limoges, en s’appuyant notamment sur les travaux du Pr Joël Brie », rappelle Christophe Chaput, co-dirigeant de 3DCeram.

Pour réaliser ces implants, 3DCeram exploite une technologie unique d’impression 3D basée sur la stéréolithographie laser appliquée à la céramique. Elle permet de fabriquer des composants par couches en utilisant un laser qui polymérise une pâte nommée 3DMix composée de résine photosensible et de céramique. Formulée en interne, elle est au cœur de la réussite du concept. Le fichier CAO de l’implant est construit directement à partir des images issues du scanner du défaut osseux à reconstruire, pour une adéquation parfaite de l’implant avec le crâne du patient. Après impression, les pièces sont ensuite soumises à des traitements thermiques, le déliantage et le frittage, qui éliminent la résine et densifie la céramique.

Grâce à cette technologie, un substitut osseux peut être produit avec une structure poreuse contrôlée directement à partir d’un fichier CAO. Il est réalisé en matériaux biocompatibles comme l’hydroxyapatite (HAP) ou le phosphate tricalcique (TCP) suivant l’application finale et en respectant strictement les prescriptions du chirurgien. Le matériau est complètement biocompatible et conforme à la norme ISO 13485 pour les implantations à long terme. Il présente des propriétés mécaniques très intéressantes : pour une même valeur de porosité (60%), la résistance mécanique est 3 à 5 fois plus élevée. Tous les pores ont le même diamètre et contribuent à améliorer le développement de la repousse osseuse. Il est possible d’avoir une zone poreuse et dense sur la même pièce et créer des bords minces capables de chevaucher l’os vivant environnant. Il n’existe pas de limitation dans la conception et chaque implant est adapté au cas du patient. L’impression 3D laisse le chirurgien libre de créer la meilleure forme et lui garantit une livraison rapide.

Partenaire du CHU de Limoges, 3DCeram a ainsi élaboré des implants qui ont permis à plusieurs dizaines de patients de bénéficier de ce dispositif médical ; la technologie a prouvé son efficacité. 3Dceram, leader dans ce domaine, poursuit le développement de cette activité et oriente ses recherches pour trouver de nouvelles applications à l’impression 3D de matériaux céramiques et la rendre plus accessible au plus grand nombre.

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