L’industrie médicale est un secteur où l’erreur n’est pas tolérée.
Les équipements mis sur le marché doivent fonctionner de façon constante et prévisible, pour être en mesure d’obtenir les résultats escomptés.
Mais parce que chaque personne est une personne unique, il peut être parfois difficile de trouver l’équipement adéquat.
La fabrication additive médicale a explosé, apportant avec elle une toute nouvelle façon de traiter et de diagnostiquer les patients, avec des équipements qui peuvent être adaptés exactement aux besoins de chaque individu.
Voici comment la fabrication additive joue un rôle déterminant dans le secteur médical.

Dispositifs médicaux

Dans de nombreux cas, les décisions de l’industrie médicale sont fondées sur les coûts, ce qui signifie souvent qu’il faut réaliser des économies d’échelle.
Le fait de commander des équipements personnalisés sur une base ponctuelle n’est pas une solution rentable si on utilise des moyens traditionnels de fabrication.

Grâce à la fabrication additive, il devient possible de produire des dispositifs médicaux en faible volume, voire même à l’unité.
En effet, il n’y a pas besoin d’outillage coûteux et pas de travail manuel laborieux pour produire chaque dispositif. Une fois conçu, le programme « imprime » le dispositif médical à l’aide du matériel et des matières premières fournies, sans intervention manuelle.
Ce processus est tellement plus rapide et plus facile que les processus d’ingénierie conventionnels qu’il ouvre un monde de nouvelles possibilités extraordinaires dans le domaine médical.
L’achat et le stockage d’appareils médicaux coûteux peuvent également être un problème. Grâce à la fabrication additive, les composants peuvent être imprimés selon les besoins, il n’y a donc plus de sorties de trésorerie à l’avance et pas de stocks à gérer.
Les avantages de la fabrication additive sont évidents, lorsque l’accent est mis sur la rapidité, la qualité et les faibles volumes, autant de facteurs susceptibles d’être des considérations primordiales pour les dispositifs médicaux.

Orthopédie

Un domaine particulièrement difficile pour la fabrication, l’orthopédie nécessite à la fois des instruments chirurgicaux jetables et des implants qui fonctionneront dans le corps du patient.

Ce dernier besoin est particulièrement exigeant car aucun corps n’est exactement le même et la conception d’une pièce qui peut d’abord être tolérée par le corps sans rejet, puis s’adapter exactement n’est pas simple.
La précision et la capacité de modifier facilement les conceptions est la raison pour laquelle la fabrication additive médicale est de plus en plus souvent choisie comme moyen de fabriquer les composants. (cf. optimisation topologique)
Lors de la création de pièces qui seront implantées dans le corps, il n’existe pas de pièce standard. Les implants peuvent être des pièces métalliques, céramiques, plastiques ou une combinaison de ces matériaux.
Les procédés peuvent aussi être différents, frittage laser sélectif (SLS), ou direct des métaux (DMLS) fusion laser sélective (SLM) pour les plus courants.
Chaque composant devra être fait sur mesure, avec des propriétés mécaniques spécifiques et dans la plupart des cas, il faudra produire l’article rapidement.

L’utilisation de la fabrication additive peut également faciliter le processus d’implantation pour le chirurgien et faciliter la période post-récupération.
La possibilité d’introduire une rugosité de surface extrêmement précise à l’aide du logiciel de conception précis signifie que les implants et l’os fusionneront plus facilement.

Un autre concept relativement nouveau est l’idée d’instruments chirurgicaux à usage unique et personnalisés. Ils sont étonnamment rentables par rapport aux outils chirurgicaux réutilisables et peuvent en fait augmenter le taux de réussite des opérations.

Secteur dentaire
Les techniques d’impression 3D présentent aussi beaucoup d’avantages pour les besoins dentaires, en particulier avec les prothèses dentaires et les implants tels que les couronnes et les bridges qui doivent être adaptés individuellement à la bouche de chaque personne.
Le temps de fabrication des prothèses amovibles peut être considérablement réduit, le design étant créé en l’espace de quelques minutes. L’utilisation de la fabrication additive élimine les erreurs de coulée et le produit final sera solide mais capable d’avoir les complexités nécessaires pour garantir un ajustement parfait.
La fabrication additive est utilisée pour produire des couronnes et des bridges depuis 2005, et c’est l’une des applications les plus répandues de cette technologie. L’impression 3D est un moyen très économique de créer ces composants dentaires vitaux, grâce à l’intervention manuelle seulement nécessaire pour installer l’équipement de fabrication et ensuite le décharger.

Fabrication additive dans l’industrie médical – Un marché clé

L’application de la fabrication additive a été au cœur des progrès dans le domaine médical, et c’est l’une des industries où la technologie a été la plus largement utilisée.
En 2012, plus de 16 % de toutes les demandes de fabrication additive l’ont été dans le domaine de la médecine et des industries annexes.
En effet, les pièces requises sont généralement de petite taille et doivent être produites en très petites quantités. Il y a aussi un degré élevé de personnalisation qui ne peut pas être réalisé par d’autres moyens.

Pour ces raisons, on s’attend à ce que la fabrication additive devienne une composante essentielle dans l’industrie médicale.