TRAMETAL 219

DOSSIER MÉDICAL

DOSSIER MÉDICAL Méthodes de fabrication complexes pour la technologie médicale METAV 2022 présentera des solutions d’entreprises issues d’horizons différents du 21 au 24 juin 2022 à Düsseldorf. De plus en plus d’entreprises de fabrication élargissent leurs portefeuilles de produits et leurs offres de services afin d’attirer une clientèle plus large. Cela donne aux entreprises de production plus d’indépendance par rapport à des secteurs tels que l’automobile ou l’aérospatiale. La technologie médicale est un exemple d’une telle expansion du marché, bien qu’elle présente un large éventail de défis. METAV 2022, Exposition internationale des technologies du travail des métaux, reflètera l’importance de ce secteur en lui consacrant un espace dédié. DES OUTILS POUR LA TECHNOLOGIE MÉDICALE « Le développement dynamique de la technologie médicale est inarrêtable. Les exigences imposées aux fabricants - et à leurs fournisseurs - sont en constante augmentation. Les produits destinés à être utilisés dans le corps humain deviennent plus petits, moins invasifs, plus précis, plus sûrs et mieux tolérés », déclare Markus Horn, directeur général de Paul Horn GmbH à Tübingen. Ce ne sont là que quelques-unes des exigences auxquelles sont confrontés quotidiennement les fabricants de produits médicaux. En tant que fabricant d’outils, Paul Horn GmbH est bien placé pour relever ces défis et développe en permanence de nouvelles solutions d’outils et de stratégies de fabrication pour le secteur de la technologie médicale comme des fraises de microfraisage pour la production d’implants rachidiens sensibles en titane aux outils de rainurage pour le boîtier de pompe en aluminium d’une machine de cardiologie. Horn développe en permanence son savoirfaire dans le domaine des technologies d’outillage médical. La technologie de tourbillonnage en est un bon exemple. Des taux d’enlèvement de métal élevés, des filets longs avec des finitions de haute qualité, des profils de filets profonds, copeaux métalliques courts, filets à départs multiples et faibles niveaux de charge de l’outil sont les principaux avantages du processus de tourbillonnage. Cependant, ces avantages sont contrebalancés par divers défis techniques. Un aspect important est celui des matériaux utilisés dans les implants. Les arêtes de coupe des plaques tourbillonnaires sont soumises à des charges très élevées lors de l’usinage du titane, de l’acier inoxydable et d’autres superalliages. Horn affine en permanence sa technologie afin de contrer l’usure des arêtes de coupe avec des taux d’enlèvement de copeaux élevés et des temps d’usinage courts. Markus Horn : « La technologie médicale jouera également un rôle central pour nous à METAV 2022 à Düsseldorf. Nous présenterons non seulement les produits de tourbillonnage, mais aussi nos solutions pour la fabrication d’implants, de pièces de rechange et d’équipements médicaux. » IMPRESSION 3D MULTIAXE POUR LES IMPLANTS DE CARTILAGE Selon le professeur Oliver Riedel et le professeur Alexander Verl, directeurs à l’Institut de technologie de contrôle des machines-outils et des systèmes de fabrication (ISW) de l’université de Stuttgart, « Notre travail d’ingénieur consiste à développer des technologies au service des gens. La technologie médicale joue un rôle très particulier ici ». La bio- Impression D multiaxe ISW université de Stuttgart 34ı TRAMÉTAL • N°219 • Mai 2022

DOSSIER Horn Outils pour la technologie médicale impression, par exemple, est un nouveau type de technologie. Son objectif est de produire des structures tissulaires biologiques pour remplacer les tissus malades des patients. Des recherches sont en cours à l’ISW sur une application de l’impression 3D pour soigner l’ostéoarthrite du genou à l’aide d’implants de cartilage personnalisés. Les chercheurs tirent parti du fait que la fabrication additive peut être utilisée pour produire des composants complexes dont les structures internes peuvent être définies par une composition fine des matériaux. Une chaîne de processus continue, allant de l’IRM du genou du patient jusqu’à l’implant personnalisé fini, est en cours de développement à l’ISW (qui fait partie de la WGP Association académique allemande pour la technologie de la production - une association d’universitaires de premier plan dans le secteur). Les données du scanner sont utilisées pour générer une géométrie de remplacement pour la section défectueuse. Le programme NC est ensuite exécuté sur un système d’impression à 7 axes. Une tête d’impression spécialement conçue a été couplée à un système de commande CNC doté d’une fonction d’avance en temps réel. Il compense le comportement de suivi non linéaire du processus d’impression par extrusion. Le matériau consiste en une solution de gélatine modifiée par du méthacrylate, qui est durcie à l’aide de LED UV. Les cultures cellulaires cultivées dans un bioréacteur sont dissoutes dans l’équivalent de cartilage avant d’être implantées. Les biomatériaux sont développés à l’Institut de génie des procédés interfaciaux et de technologie des plasmas (IGP) et de la technologie des plasmas (IGVP) et de l’Institut Fraunhofer pour le génie interfacial et la biotechnologie (IGB) à Stuttgart. METAV 2022 consacre des zones distinctes aux deux domaines d’avenir que sont la médecine et la fabrication additive. AJUSTEMENT PAR RÉTRACTION ET PRÉRÉGLAGE POUR UNE MEILLEURE PRODUCTIVITÉ Les vis de laboratoire et d’implants en titane sont des pièces tournées complexes, aux nombreuses variantes ou qui doivent être produites en grandes quantités. Cela signifie que les tours doivent être fréquemment rééquipés. Dans ce cas, un système de gestion des outils composé de pinces de serrage rétractables et d’un dispositif de préréglage présente de nombreux avantages. Cette combinaison assure des niveaux de précision particulièrement élevés, mais aussi un TRAMÉTAL • N°219 • Mai 2022 ı35