#Startup3D : AMAREA Technology redéfinit l’impression 3D avec sa technologie Multi Material Jetting

Le marché de la fabrication additive connaît une forte dynamique. De nombreuses entreprises cherchent à s’y positionner en proposant des approches innovantes, ainsi que des matériels et logiciels performants pour répondre aux défis de cette technologie. Aujourd’hui, la diversité des procédés et la variété des matériaux disponibles ouvrent la voie à un nombre croissant d’applications dans des secteurs toujours plus variés. Cependant, avec la professionnalisation croissante de l’impression 3D et son intégration dans des domaines à haute performance, les exigences augmentent considérablement. Parmi elles, la demande de solutions fiables pour l’impression multi-matériaux devient de plus en plus pressante.

C’est sur ce créneau qu’AMAREA Technology s’est spécialisée. Cette start-up allemande développe des imprimantes 3D industrielles capables de traiter simultanément plusieurs matériaux, ainsi que les matériaux adaptés à ces machines. Grâce à sa technologie de Multi Material Jetting, AMAREA Technology ambitionne de séduire à la fois les utilisateurs expérimentés et les nouveaux venus dans le domaine, en rendant la fabrication additive multi-matériaux plus accessible et plus performante. Son objectif : favoriser une production plus efficace en termes de ressources et contribuer activement à façonner l’avenir de la fabrication. Dans notre entretien avec ses fondateurs, nous sommes revenus sur les débuts de l’entreprise, leurs motivations, la technologie Multi Material Jetting et les avantages qu’elle apporte.

3DN : Pourriez-vous vous présenter et expliquer votre lien avec l’impression 3D ?

AMAREA Technology conçoit et fabrique des systèmes de fabrication additive destinés aux applications industrielles. Ses machines se distinguent par leur capacité à traiter des matériaux haute performance, tels que les céramiques techniques, les métaux, les composites et les polymères, et surtout à les combiner au sein d’un même processus d’impression.  Fondée par trois associés, Steven Weingarten (PDG), Lutz Gollmer (directeur des opérations) et Robert Johne (directeur technique), AMAREA Technology bénéficie d’un solide socle de compétences : Steven Weingarten et Robert Johne sont spécialisés en science des matériaux, tandis que Lutz Gollmer apporte son expertise en gestion d’entreprise.

Les origines de l’entreprise sont étroitement liées à la recherche appliquée. Tous trois ont travaillé plusieurs années à l’Institut Fraunhofer pour les technologies et systèmes céramiques, où Steven Weingarten a initié le développement de la technologie Multi Material Jetting dès 2014. Cette innovation a ensuite été commercialisée à partir de 2021 grâce au soutien du programme de transfert de recherche EXIST, lancé par le ministère fédéral de l’Économie et du Climat.

L’aventure de l’impression 3D multi-matériaux a débuté en 2014 au Fraunhofer IKTS. À l’époque, Steven Weingarten, encore étudiant, s’est retrouvé face à un défi de taille : combiner différentes céramiques techniques tout en bénéficiant d’une liberté de forme que les procédés classiques ne permettaient pas. La solution la plus rapide a été de développer sa propre méthode, baptisée « Thermoplastic 3D-Printing » (T3DP). Après des premiers essais concluants sur des céramiques oxydées, puis sur des combinaisons d’acier inoxydable et d’oxyde de zirconium, un concept d’installation reposant sur des systèmes de microdosage a été élaboré. La compréhension des matériaux et des processus associés à cette nouvelle technologie a ensuite été considérablement approfondie dans le cadre du projet européen CerAMfacturing. En 2017, une avancée majeure a été atteinte : la fabrication de composants intégrant jusqu’à quatre matériaux différents. Parmi les réalisations notables, citons des verres frittés contenant des particules luminescentes multicolores réagissant à la lumière, ou encore des ébauches d’outils en carbure cémenté présentant des propriétés mécaniques comparables à celles obtenues par des méthodes conventionnelles.

3DN : Comment AMAREA a-t-elle été fondée et quels sont vos objectifs ?

Le succès des premiers essais, ainsi que l’enthousiasme suscité par cette technologie, ont rapidement motivé son passage de la recherche à l’application concrète. Au Fraunhofer, ce transfert se réalise généralement via un mécanisme d’exploitation technologique. La technologie, désormais appelée Multi Material Jetting (MMJ), a ainsi pu être commercialisée de différentes manières : par l’octroi de licences ou la vente à des entreprises établies, ou encore via la création d’une spin-off. C’est cette dernière option qui a été choisie, avec une équipe dédiée du Fraunhofer IKTS prenant en charge la commercialisation.Grâce au soutien du programme de transfert de recherche EXIST du ministère fédéral de l’Économie et du Climat (BMWK), à l’évaluation positive de la phase de transfert, et à la négociation des licences par la société Fraunhofer, le processus a abouti à la création d’une start-up indépendante chargée de poursuivre le développement et la commercialisation de la technologie MMJ. Fort de l’intérêt marqué de l’industrie pour cette innovation, les fondateurs ont décidé de franchir le pas vers l’autonomie. C’est ainsi qu’AMAREA Technology a été officiellement fondée le 3 février 2023 à Dresde.

En tant que jeune entreprise, nous insufflons non seulement une dynamique nouvelle sur le marché, mais nous nous positionnons également comme un véritable partenaire d’innovation technologique, bien au-delà du simple rôle de fournisseur de matériel. Notre ambition est d’élever la fabrication additive à un niveau supérieur grâce aux technologies multi-matériaux. Pour y parvenir, nous proposons une solution intégrée : des imprimantes 3D performantes, des matériaux spécialement développés, ainsi qu’un accompagnement complet tout au long de la chaîne de valeur, de l’analyse de faisabilité à l’intégration des processus, en passant par la sélection des matériaux et le développement des conceptions.

Grâce à notre technologie Multi Material Jetting (MMJ), nous rendons possible l’impression 3D industrielle de composants fonctionnels intégrant jusqu’à six matériaux différents, le tout au sein d’un processus unique et automatisé. Cette capacité permet de combiner de manière ciblée des propriétés mécaniques, électriques, thermiques ou optiques dans un seul et même composant. Cela ouvre de vastes perspectives d’application dans des secteurs tels que l’électronique, l’aéronautique ou les technologies énergétiques. Notre vision est claire : faire de l’impression 3D un véritable moteur d’innovation pour une nouvelle génération de produits techniques. Nous souhaitons offrir aux fabricants, concepteurs et développeurs un outil puissant pour créer des composants et assemblages durables, intelligents et performants, qui étaient jusqu’ici considérés comme irréalisables ou ne pouvaient être produits qu’au prix d’efforts majeurs. Par ce biais, nous contribuons activement à une production industrielle plus durable.

3DN : Comment fonctionne la technologie MMJ chez AMAREA ?

Le Multi Material Jetting (MMJ) est une technologie d’impression 3D utilisant des matériaux thermoplastiques. Complémentaire aux procédés classiques comme le moulage par injection, elle offre une liberté de conception bien supérieure ainsi qu’une grande flexibilité dans le choix et la combinaison des matériaux. Plutôt que d’injecter le matériau dans des moules complexes, le MMJ fonctionne de façon similaire à une imprimante à jet d’encre, mais en déposant des gouttes de très haute précision, de l’ordre du nanolitre. Ces gouttes sont composées de polymères thermoplastiques chargés en particules fonctionnelles — céramiques, métaux, verres ou composites en poudre. Le matériau solide est d’abord placé dans un réservoir où il est localement fondu, puis les têtes d’impression déposent de manière sélective ces gouttes individuelles. Lors de leur projection, les gouttes fusionnent instantanément entre elles et se solidifient en quelques millisecondes. Cette technique de dépôt goutte à goutte permet de déposer avec précision et sélectivité des matériaux issus de classes différentes, pour créer des géométries complexes comportant soit des séparations structurelles nettes, soit des transitions fonctionnelles progressives entre matériaux.

Le résultat : des composants multi-fonctionnels aux propriétés sur mesure, fabriqués en une seule étape de production. Seule la quantité exacte de matière nécessaire est utilisée, ce qui représente un avantage majeur en termes d’efficacité des ressources. La technologie MMJ permet de régler avec une grande précision des paramètres clés du processus, tels que le diamètre et la hauteur des gouttes : celles-ci peuvent varier de 200 à plus de 1 000 µm en diamètre, avec des hauteurs de couche ajustables de 80 à 500 µm, et ces réglages peuvent même être modifiés en cours d’impression. Cette flexibilité assure un dosage du matériau parfaitement adapté à la géométrie et à la fonction du composant. Les pièces imprimées peuvent être retirées directement de la plateforme de construction pour être soumises à un traitement thermique ultérieur, comprenant le déliantage et le frittage, afin d’obtenir des composants aux propriétés techniques finales. En résumé, le MMJ intègre matériau, fonction et forme en un seul processus numérique, un procédé efficace, évolutif et parfaitement adapté à une production industrielle.

3DN : Quels sont les principaux avantages de cette technologie ? Qui en profite particulièrement ?

Les principaux avantages de la technologie MMJ sont les suivants :

• Diversité des matériaux et fonctionnalités : plusieurs types de matériaux (métaux, céramiques, verres, entre autres) peuvent être traités sur une même imprimante 3D et, lorsque les matériaux sont compatibles pour un co-frittage, combinés au sein d’un même processus d’impression. Cela permet d’obtenir des composants multi-fonctionnels aux propriétés entièrement personnalisées.
• Précision et efficacité des ressources : grâce au dépôt goutte à goutte, la précision est maximale et le matériau n’est appliqué que là où il est nécessaire fonctionnellement. Ce procédé optimise ainsi l’utilisation des ressources et réduit le gaspillage.
• Liberté de conception et complexité : que ce soit pour intégrer des fonctionnalités tout en miniaturisant les pièces, réaliser des transitions graduelles entre matériaux, créer des porosités maîtrisées, combiner différentes couleurs ou produire des géométries complexes avec des structures fines et des transitions sans soudure, la technologie MMJ offre une liberté de forme exceptionnelle pour les matériaux haute performance.
• Processus entièrement numérique et sans outillage : le procédé est entièrement contrôlé numériquement, offrant une fabrication flexible, rapide et personnalisée, parfaitement adaptée aux prototypes, petites séries, composants fonctionnels et assemblages. Un capteur de profil intégré garantit la qualité nécessaire tout au long de la production.
• Productivité et innovation : la technologie MMJ est pensée pour répondre aux exigences des applications de demain. Elle permet la fabrication simultanée de composants mono- et multi-matériaux grâce à l’utilisation de jusqu’à six têtes d’impression. Le changement de matériau est rapide (moins d’une heure) ce qui facilite l’exploitation d’une large gamme de matériaux issus de différentes classes. Pour les composants mono-matériaux, le matériau inutilisé lors d’impressions défectueuses peut être récupéré et réutilisé, optimisant ainsi les ressources.

Les principaux bénéficiaires de la technologie MMJ sont les départements de recherche et développement, ainsi que les fabricants des secteurs de l’électronique et des capteurs, de l’aéronautique et de l’aérospatiale, de l’automobile, de la technologie médicale et de la personnalisation, sans oublier les start-ups et PME innovantes dans les hautes technologies.

3DN : Quels sont les défis à relever ?

Comme toute technologie innovante majeure, le Multi Material Jetting (MMJ) fait face à certains défis spécifiques :

• Développement et compatibilité des matériaux : la combinaison de plusieurs matériaux haute performance dans un seul processus de fabrication exige une expertise pointue en science des matériaux. Chaque matériau, ainsi que chaque association de matériaux, possède des exigences propres en termes de rhéologie, de comportement au frittage, et autres paramètres techniques. Conscients de ces enjeux, nous disposons en interne d’une expertise approfondie pour accompagner ce travail complexe.
• Standardisation et montée en échelle : les procédés additifs multi-matériaux restent encore peu maîtrisés dans de nombreuses industries et centres de recherche. Il existe donc un manque de normes, de méthodes de test et d’interfaces clairement définies pour intégrer ces technologies dans les systèmes de production existants. Nous accompagnons nos clients en les conseillant pour faciliter cette intégration.
• Compétences des utilisateurs et évolution des mentalités : pour exploiter pleinement le potentiel de la technologie MMJ, les développeurs doivent adopter dès les phases initiales une approche résolument « multi-matériaux ». Cela requiert souvent un changement de paradigme dans le développement produit, ainsi qu’une approche interdisciplinaire et des connaissances étendues.
• Ressources complémentaires nécessaires : après l’impression 3D, les pièces nécessitent des étapes supplémentaires telles que le démoulage, le frittage et, le cas échéant, des traitements de surface. Le traitement thermique doit être précisément adapté au système de matériaux utilisé, mais tous les clients ne disposent pas toujours des infrastructures adéquates pour ces opérations.

3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?

Notre ambition est que nos imprimantes 3D MMJ ProX et leurs futures évolutions deviennent des références solides dans de nombreux secteurs. Au-delà de la simple fourniture de systèmes, nous souhaitons co-créer avec nos clients des solutions innovantes pour les produits de demain. Dans cinq ans, nous envisageons que la fabrication additive multi-matériaux ne soit plus une simple promesse d’innovation, mais devienne un standard industriel pour la production de composants multifonctionnels, intelligents et durables.

Nous sommes à l’aube d’une révolution technologique qui transforme de nombreux secteurs, qu’il s’agisse de l’informatique quantique, de la mobilité de demain ou de la fabrication additive. Dans ce dernier domaine, ce n’est plus seulement le « quoi » et le « comment » qui importent, mais surtout le « pourquoi ». Avec notre technologie MMJ, nous souhaitons accompagner les entreprises et les concepteurs dans la création de produits plus intelligents, durables et fonctionnels que jamais. Pour y parvenir, il faut faire preuve de curiosité, d’ouverture d’esprit, et s’appuyer sur des partenaires solides prêts à investir dans l’avenir, c’est précisément là qu’intervient AMAREA Technology. Nous invitons chacun à explorer avec nous de nouvelles pistes dans la fabrication additive, convaincus que l’avenir se construit là où matériaux et fonctions ne sont plus envisagés séparément, mais intégrés. Pour en savoir plus sur notre entreprise, cliquez ICI.

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*Crédits de toutes les photos : AMAREA Technology GmbH