La firme française Pollen AM propose des imprimantes 3D capables d’utiliser tous les matériaux standard de la plasturgie, ainsi que les céramiques et les métaux. Fini les choix limités de matériaux proposés par les constructeurs. Vous allez enfin pouvoir capitaliser votre savoir-faire matière même en impression 3D, vous promettent Didier Fonta et Thibaud Deshons.

La fabrication additive peut constituer une nouvelle approche de production intéressante pour nombre d’industriels, encore faut-il bien la maitriser, tant dans la conception des pièces que dans le contrôle de tous ses paramètres de process, tout cela sans renier les expertises propre à l’entreprise.

« Les entreprises de secteurs tel l’aéronautique ont acquis au fil des décennies un énorme savoir-faire autour de certains matériaux, qui leur sont quelques fois spécifiques. Pourquoi devraient-elles oublier tout cela en passant à la fabrication additive ? A l’opposé de la plupart des fabricants d’imprimantes 3D, ce sont nos machines qui s’adaptent aux matériaux utilisés par nos clients et non les clients qui doivent s’adapter à la palette réduite de matériaux proposée par le fabricant de la machine », explique Didier Fonta, Directeur Général de Pollen AM.

Didier Fonta, Directeur Général de Pollen AM.

Une remarque qui résume bien la spécificité du fabricant français d’imprimante 3D co-fondée en 2013 par deux amis d’enfance Cédric Michel et Victor Roux. Ceux-ci ont fait le constat que les technologies de fabrication additive qui existaient à l’époque, avaient développé des nouveaux facteurs de formes de matériaux, des formats spécifiques propriétaires, qui limitaient la démocratisation de ces technologies. « C’est pourquoi ils ont décidé d’utiliser non pas des filaments de matériaux spécifiques, mais directement les granulés de thermoplastiques couramment utilisés en plasturgie pour l’injection, qu’ils soient standard ou formulés spécifiquement pour un industriel. Cela permet de préserver les ‘‘savoir-faire matière’’ existant déjà dans les entreprises. »

De fait, grâce à une technologie brevetée, les imprimantes de Pollen AM acceptent les thermoplastiques standards de commodité, les thermoplastiques de performance, ceux qui répondent à des normes spécifiques (fumée, alimentarité, usage médical…), mais également, grâce à des procédés indirects, sont capables de mettre en forme des résines chargées jusqu’à 50 % de fibres, des céramiques et des métaux.

Des machines configurable à la demande

Ces machines font partie de la famille FDM (Fused Deposition Modeling – dépôt de fil fondu). Elles ont une tête dotée d’une trémie recevant les granulés, d’une unité de plastification thermorégulée avec vis d’extrusion, qui alimente la buse de dépose pour créer la pièce. Cette buse est entourée d’un plateau chauffant permettant de maintenir la dernière couche déposée à la bonne température pour faciliter l’accrochage de la suivante. (Voir schéma) Ces machines modulaires peuvent aussi recevoir des têtes permettant de faire du CIM (Ceramic Injection Molding) ou du MIM (Métal Injection Molding), mais il faut alors délianter puis fritter les pièces obtenues, pour leur conférer les propriétés mécaniques attendues.

« De fait, nos imprimantes sont configurables en fonction des besoins exprimés par les utilisateurs. Elles ont environ 50 à 60 % de patrimoine commun, le reste étant des modules assemblés à la demande. Notre machine de base est la pam o2 (30 k€) pour les thermoplastiques de commodité et les élastomères, la pam o2 HT est destinée aux thermoplastiques de performance, la pam o2 MC (80 k€) est destinée aux métaux et céramiques. Leur volume de travail est de 30 cm de diamètre sur 30 cm de hauteur. Mais on travaille sur des machines de plus grandes capacités qui devraient être présentées à la rentrée. »

L’imprimante pam o2

Le covid a permis de maturer la technologie

« Notre premier secteur utilisateur est l’aéronautique (25 %). C’est dû à des raisons historiques. En 2020, en plein Covid, l’équipementier américain Collins Aerospace nous a contacter pour évaluer notre technologie sur un grade de polycarbonate qui représentait environ 60% de son volume injecté pour des pièces d’intérieur cabine. Grâce à cette période-là, où l’on avait finalement un peu de temps, on a pu consolider notre technologie et l’amener à maturité pour ce client, puis pour ce secteur. Nous avons créé ses pièces, il en a caractérisé les performances mécaniques, la répétabilité du process de production, puis la conservation des propriétés feu et fumée de la matière de base. Une fois tout cela validé, il a déployé plusieurs systèmes qui travaillent pour du prototypage et sur des petites productions de pièces destinées à l’after-market, avec différents matériaux, dans différentes usines à travers le monde. »

Ce savoir-faire a été décliné sur d’autres secteurs. « On est ainsi très présent dans l’univers du sportswear, avec une référence tel Décathlon, avec qui nous travaillons actuellement sur des matériaux biosourcés. On a aussi le médical, les industries généralistes et la recherche, qui représente à peu près 20 % de nos utilisateurs. »

De la prestation à la vente de machines

« Nous aimons bien quand un industriel vient nous challenger avec une problématique matière sur laquelle il a lourdement investi depuis des années et acquit beaucoup de savoir-faire, pour faire des protos, des petites séries ou des pièces ponctuelles. Nous mettons un point d’honneur à imprimer ses pièces, voire si le process est améliorable par impression 3D, d’ajouter des accessoires à la machine ou des spécificités à l’extrudeuse, pour être capable de le transformer mieux, plus vite, moins cher », explique Thibaud Deshons, directeur commercial de Pollen AM.

Thibaud Deshons, directeur commercial de Pollen AM

Cette stratégie de prestation sur des pièces test permet de convaincre les clients de l’intérêt de la technologie de Pollen AM et débouche souvent sur l’acquisition de machines. « Mais les cycles de vente sont quand même relativement longs », se lamente Thibaud Deshons.

Un savoir-faire d’une dizaine d’années qui permet à Pollen AM d’être parmi les leaders de ce secteur aux cotés des allemands Arburg, mais dont la machine Freeformers à tête de dépose piézo-électrique ne supporte pas les métaux, et AIM 3D. « Malheureusement on a un de nos confrères français qui est en train de disparaître, Epeire 3D », se désole Didier Fonta.

Retournez à l’école !

A la question que conseillez-vous à vos clients comme nouvelle méthode de conception pour passer d’une production par injection à une production par impression 3D ? La réponse de Thibaud Deshons est lapidaire : « D’aller à l’école ! Notre technologie s’apparente au FDM, il faut donc déjà suivre la batterie de règles qui lui est propre, tant en terme de géométrie que de process de production. Nous les aidons en cela en faisant des revues de pièces et on leur fait des retours sur du Design for Additive Manufacturing (DfAM). Ensuite, notre expérience nous a permis de dégager un certain nombre de règles de conception propre à notre process dont les grandes lignes sont disponibles sur notre site. Mais nous tenons compte aussi du savoir-faire matière propre à chaque client pour adapter les règles de conception, afin de trouver la meilleure adéquation entre matière, pièce et procédé. »

Ne pas survendre, mais surprendre

Toute cette expérience est mise à la disposition des clients à travers une plate-forme de connaissances où ils vont retrouver toutes les recommandations par rapport à la transformation de leur matière. Ça peut être des règles de conception, mais aussi des règles lors des opérations de mise en forme. « Nous avons aussi, autour de tout cela, le développement de robots conversationnels pour exploiter au mieux ces connaissances, mais ce n’est pas encore assez mature pour en parler. On n’essaye jamais survendre, on préfère surprendre. C’est plus facile à gérer une fois qu’on vous a livré. »

La céramique, c’est la Belgique

Pollen AM a créé en octobre 2023 une filiale à Mons en Belgique, qui est dédiée à l’impression des céramiques et métaux. Elle est hébergée au sein du BCRC (Belgian Ceramic Research Centre), un pôle de recherches et d’essais liés aux domaines des céramiques, des matériaux réfractaires et verriers. Cette coopération permet à Pollen AM d’accéder à tous les moyens de leur laboratoire pour de la caractérisation, de la formulation, du post-processing et de devenir un véritable acteur industriel sur la céramique technique, capable d’adresser toute la chaine de valeur. Cette coopération permet aussi de monter des projets de développement collaboratifs. « Pour le moment, nous n’avons qu’une personne à Mons, mais grâce à un nouveau projet collaboratif de recherche, nous allons recruter deux ingénieurs opérationnels sur l’impression de céramique en Belgique, dont l’un sera financé par le projet et co-partagé avec le laboratoire. »

Mais pourquoi avoir choisi Pollen AM comme nom ? « AM c’est simple comme Additive Manufacturing et Pollen c’est la plus petite unité de création naturelle. Et nous, on utilise la plus petite unité de création industrielle qui est le granulé », conclut malicieusement Didier Fonta.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : https://www.pollen.am/fr/3d_printers/