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Dispositif-medical-impression 3D

21 février 2022

SKOP® : le stéthoscope connecté imprimé en 3D à grande échelle

La pandémie a donné un coup d’accélérateur à la télémédecine. Focus sur le développement de SKOP®, dispositif médical de diagnostic à distance entièrement imprimé en 3D, né de la synergie entre plusieurs acteurs de l’innovation, WeMed, THIRD, Neofab, Nexa3D et Henkel.

SKOP®, c’est l’histoire d’un projet novateur, imaginé par la start-up WeMed qui a vu le jour durant la pandémie de Covid-19.

Tout commence par un constat : le déploiement massif de la télémédecine fait émerger de nouveaux besoins pour le diagnostic médical à distance. WeMed ne tarde pas à saisir l’opportunité et conçoit un design biomimétique inspiré de l’oreille humaine afin de développer un stéthoscope connecté pour l’auscultation à distance.

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L'impression 3D, technique de fabrication performante

La fabrication additive s’est imposée dès le début comme méthode de production évidente du fait de la complexité du design inspiré de la cochlée de l’oreille interne. S’ensuit une collaboration avec plusieurs experts du domaine. THIRD, chargé de l’impression du SKOP®, rejoint le projet rapidement pour mener les premières phases de prototypage. En janvier 2021, afin de passer à l’étape d’industrialisation, il était nécessaire d’identifier une technologie d’impression 3D, capable de répondre aux exigences de rendement, de performance mécanique et de finition. Hava3D, par le biais de sa Business Unit Neofab experte en solutions d’impression 3D industrielles, a présenté la technologie LSPc (Lubricant Sublayer Photo-curing) brevetée par Nexa3D. L’imprimante NXE400 a alors été retenue par THIRD après plusieurs tests grâce à sa rapidité de mise en œuvre et à sa capacité de production.

Zoom sur la technologie d'impression 3D LSPc

Avec la technologie LSPc, la résine est polymérisée couche par couche par flashage : un faisceau lumineux uniformisé est diffusé à l'aide d'un écran 4K d'une précision de 76,4µm qui laisse passer la lumière pixel par pixel, pour permettre d'obtenir chaque couche de la pièce. L’avantage de cette technologie est d’obtenir un temps d'impression identique et une uniformité des pièces imprimées sur le plateau que l’on imprime une ou 200 pièces sur le plateau.

Quelques chiffres...

Le projet SKOP® se raconte aussi en chiffres marquants, témoins des avancées considérables de la fabrication additive, tant sur les capacités de production, la fiabilisation des procédés, que sur les disponibilités matières.

Pour en citer quelques-uns, il aura fallu entre 5 et 6 semaines pour qualifier les deux résines nécessaires à la fabrication des 3 pièces qui composent le stéthoscope. Ces résines, développées par Henkel, répondent aux différents critères du cahier des charges tels que la classification médicale de biocompatibilité, l’état de surface et l'obtention d'une couleur selon le RAL sélectionné. Pour ce projet, la technologie résine a été préférée à une technologie poudre du fait d’une moins grande dispersion du son, clé de voute du produit.

La répétabilité était un autre facteur crucial pour réussir à produire en impression 3D à grande échelle. En plus de son grand volume de production, la technologie LSPc présente l’avantage d’être en moyenne 8 fois plus rapide qu’une technologie SLA, sans perdre en précision dimensionnelle et en qualité.

Impression 3D medicale Impression 3D medicale

Deux machines de post-traitement permettent de finaliser le processus d'impression 3D résine industrielle Nexa3D NXE400 : la xWash (nettoyage des pièces) et la xCure (cuisson aux UV, chaleur ou UV+chaleur). Avec ces équipements, les pièces obtenues sont dotées d'une excellente finition en vue de leur utilisation en conditions réelles. Les deux technologies de post-traitement sont capables de suivre le flux de production de l'imprimante 3D NXE400 : elles peuvent accueillir un plateau avec le volume de fabrication maximum ou encore plusieurs plateaux par cycle de nettoyage.

Cela s'avère particulièrement intéressant dans le cas des productions SKOP® où l’objectif est d’atteindre à terme au moins 100 000 unités par an.

Accompagnement proactif

Au-delà de son expertise pour apporter des solutions technologiques aux industriels qui souhaitent se positionner sur la fabrication additive, Neofab les accompagne avant, pendant et après l’intégration d’une technologie. Dans cette optique, des premiers essais peuvent être réalisés avec les équipements disponibles au Mans et à Lyon et grâce au savoir-faire interne de Neofab, afin d’aider chaque projet à émerger.

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