Découvrez comment Neucin Design Ltd développe et conçoit des dispositifs médicaux de haute qualité à l'aide de diverses imprimantes Formlabs, telles que les modèles Form 3, 3B et 3L.
L'expérience de Neucin Design Ltd dans la conception et le développement de dispositifs médicaux s'est traduite par une approche rigoureuse, flexible et efficace en matière de développement de produits.
L'impression 3D leur a permis de développer des pièces et des dispositifs à un rythme bien plus soutenu tout en restant rentables, ce qui leur permet de présenter à leurs clients les pièces dont ils ont besoin sans avoir à les mouler par injection ou à les usiner.
La fabrication de dispositifs médicaux repose sur une innovation constante afin de développer de nouvelles méthodes plus efficaces pour soigner les patients et, potentiellement, sauver des vies. La technologie de pointe d'impression 3D SLA de Formlabs a contribué à Neucin Design à rationaliser son processus de conception et à atteindre de nouveaux sommets de réussite.
Non seulement l'introduction de l'impression 3D a considérablement réduit les délais de production de Neucin — passant de plusieurs semaines à quelques heures seulement —, mais elle a également permis à l'entreprise et à ses clients de réduire leurs coûts, d'optimiser leurs processus de conception et d'améliorer leur productivité.
Les imprimantes 3D Formlabs contribuent à la recherche et au développement dans le domaine médical
Neucin Design est une société d'ingénierie et de développement de produits basée au Royaume-Uni, spécialisée dans la conception de produits médicaux et liés aux sciences de la vie, de la conception initiale à la fabrication commerciale. Fondée en 2017, cette équipe soudée cumule plus de 25 ans d'expertise dans la recherche et le développement médicaux.
« Nous sommes une petite entreprise. Nous ne sommes que six, il n’y a donc pas de hiérarchie chez nous. Chacun d’entre nous possède des domaines d’expertise différents », explique Carol Balfour, directrice et cofondatrice de Neucin.
Depuis sa création, Neucin Design exploite tout le potentiel de la fabrication additive. L'entreprise utilisait auparavant des imprimantes FDM pour le prototypage rapide et les essais de produits. Malheureusement, ces machines n'étaient pas adaptées aux applications médicales en raison de leur manque de précision au niveau des détails.
« La conception médicale est un domaine complexe », explique Balfour. « Souvent, il est tout simplement impossible de réaliser des prototypes de pièces sur une imprimante FDM ou une autre machine : il faut les fabriquer avec la plus grande précision possible. »
Neucin Design s'est tourné vers Solid Print3D pour trouver la solution de prototypage rapide dont il avait besoin. Avec notre aide, ce développeur de dispositifs médicaux a mis en place dans ses locaux des imprimantes 3D SLA issues de la gamme Form de Formlabs.
« Nous disposons de trois imprimantes Formlabs : une Form 3BL, une Form 3B et une Form 3. La Form 3BL nous permet d’imprimer des matériaux biomédicaux en grand format. La Form 3B peut également être utilisée pour les matériaux biomédicaux, et la la Form 3 peut utiliser toute la gamme de matériaux dont nous avons besoin », précise Balfour.
Prototypage rapide avec des matériaux de qualité médicale
Les imprimantes Formlabs ont véritablement révolutionné les processus de conception chez Neucin. Henry Verity, ingénieur en développement chez Neucin Design, affirme que ces imprimantes 3D ont reçu un excellent accueil au sein de l'entreprise. Elles ont permis aux ingénieurs de réaliser des prototypes complexes dans des matériaux dont ils ne pouvaient auparavant que rêver.
« Les imprimantes SLA de Formlabs nous ont permis de tester nos produits avec des matériaux aussi proches que possible de ceux que nous utiliserons en production, ce qui nous donne une idée précise de ce à quoi ils ressembleront. Nous pouvons imprimer avec une large gamme de matériaux, du Tough 2000, qui s'apparente à l'ABS, jusqu'aux composants élastiques et biomédicaux. »
La vaste gamme de matériaux Formlabs a révolutionné la manière dont Neucin Design réalise ses prototypes. Les processus de l'entreprise sont désormais bien plus flexibles. L'équipe peut utiliser des matériaux très réalistes pour effectuer de multiples itérations de conception à une vitesse fulgurante.
Selon Verity, avant l'arrivée des imprimantes SLA, l'entreprise confiait la fabrication de ses prototypes à des sous-traitants qui utilisaient des méthodes traditionnelles, telles que l'usinage CNC et le moulage par injection. Les délais de fabrication des prototypes étaient souvent longs, pouvant aller jusqu'à plusieurs semaines pour une seule itération de conception.
Mais ce n'est plus le cas aujourd'hui. Neucin Design est désormais capable de concevoir une pièce le matin et, dès l'après-midi, d'en produire deux ou trois prototypes.
« Les imprimantes Formlabs nous permettent d'itérer et de réaliser des prototypes rapidement et avec précision, sans avoir à passer par de multiples changements d'outillage coûteux. Elles nous permettent également de créer des géométries bien plus complexes que ce que les méthodes classiques ne permettent pas forcément de réaliser », explique Balfour.
Exemples de réussite dans le domaine de l'impression 3D médicale
Neucin Design a su tirer parti de l'impression SLA pour fournir à ses clients des conceptions de produits et des prototypes fonctionnels. La précision de cette technologie et la grande variété de matériaux disponibles ont été très utiles à l'entreprise dans de nombreux cas, notamment :
Système de transplantation d'organes
Un client basé aux États-Unis a contacté l'équipe de Neucin Design pour lui demander de mettre au point un nouveau système de transplantation d'organes. Après avoir reçu le cahier des charges, l'entreprise a rapidement élaboré des esquisses de concepts de produit.
À partir de leur dessin, Neucin Design a utilisé un logiciel de modélisation CAO et les machines Formlabs pour imprimer en 3D un prototype fonctionnel. Ce prototype a permis de valider le principe de fonctionnement de la conception avant d'envoyer les pièces en usinage.
« À partir de là, nous avons reçu d'autres retours et avons procédé à une deuxième itération — voire une troisième ou une quatrième, pour être honnête. Nous avons ensuite finalisé le produit et réalisé un capot en matériau composite. Nous avons combiné des pièces usinées CNC standard et des pièces imprimées en 3D afin de limiter les coûts, car ce projet visait uniquement à démontrer la faisabilité. »
Après seulement neuf mois de développement, Neucin Design a livré un échantillon fini au client aux États-Unis.
Inhalateur à poudre sèche à double dose
Neucin Design a également conçu et développé un inhalateur à poudre sèche (DPI) innovant à double dose. Cette plateforme DPI discrète, économique et simple d'utilisation constitue un dispositif utile pour diverses applications médicamenteuses et traitements.
La technologie d'impression 3D a permis à Neucin d'optimiser la géométrie interne complexe du dispositif. Le DPI présente ainsi d'excellentes caractéristiques de circulation d'air, garantissant une administration constante et efficace du médicament.
Ce projet met également en évidence la capacité de l'impression 3D à s'associer à la fabrication traditionnelle. La plateforme DPI a été optimisée pour s'intégrer à la fabrication par thermoformage existante, ce qui permet de maintenir des coûts bas, un assemblage simple et des volumes de production élevés.
Améliorer la vie des gens — une couche imprimée à la fois
Les imprimantes SLA de Formlabs ont permis à Neucin Design de bénéficier d'avantages considérables en termes de flux de travail, ainsi que de gains de temps et de réduction des coûts. Selon M. Balfour, les imprimantes Form 3 et Form 3B ont été rentabilisées en trois mois, et même la Form 3BL, plus grande, a été amortie en un an.
Mais il ne s'agit pas seulement de Neucin Design. Selon Balfour, ce sont avant tout les clients de l'entreprise qui en tirent le plus grand bénéfice.
« L'avantage, c'est surtout pour nos clients, qui gagnent ainsi du temps et réduisent leurs coûts. Les machines Formlabs nous offrent davantage de flexibilité et nous permettent de proposer des services qui ne sont pas forcément très rentables, mais qui apportent une valeur ajoutée à nos clients », explique-t-elle.
En effet, Neucin Design travaille avec un large éventail de clients, allant des établissements du NHS aux grandes entreprises pharmaceutiques et aux laboratoires d'analyse. Grâce à ses imprimantes SLA internes, Neucin Design est en mesure de fournir rapidement des prototypes et des itérations de conception à un prix abordable, ce qui réduit considérablement les délais de mise sur le marché des dispositifs médicaux essentiels.
Ces imprimantes se sont également révélées très utiles pendant la pandémie de COVID. Balfour explique qu'elles ont permis à Neucin Design de présenter ses concepts de produits à distance.
« Nous pouvions organiser des vidéoconférences avec nos clients et leur montrer les pièces sous forme d’objets physiques. Ils ne pouvaient toujours pas les toucher, mais c’était bien mieux que de simplement leur montrer un fichier CAO ou une photo », explique Balfour.
L'impression SLA continue d'ouvrir de nouvelles perspectives pour Neucin Design.
Cela a permis des progrès sans précédent en matière de productivité, d’opportunités commerciales et de qualité de conception. « J’adore le travail de conception et de développement que je réalise, car il peut potentiellement sauver des vies et aider les gens à vivre mieux. C’est incroyable de pouvoir imprimer nos créations sur les imprimantes Formlabs et d’avoir les prototypes entre les mains en quelques heures seulement », explique Verity.
Solution en vedette
Imprimantes 3D Formlabs
Machines SLA et SLS destinées aux designers, ingénieurs, enseignants et professionnels des secteurs dentaire et médical
Formlabs est devenu le premier fournisseur mondial d'imprimantes 3D professionnelles utilisant les technologies de stéréolithographie (SLA) et de frittage laser sélectif (SLS).