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#Startup3D : SphereCube développe un procédé d’impression 3D composite plus durable

Publié le 7 février 2023 par Mélanie W.
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La startup italienne SphereCube s’est fait connaître l’année dernière grâce au Formnext Startup Challenge – c’est l’un des grands vainqueurs de cette compétition annuelle. La jeune pousse, issue de l’Université polytechnique des Marches, a fait de sa technologie son point fort : celle-ci permet de produire des composants composites de haute performance sans utiliser de moules et avec un impact environnemental moindre. SphereCube répond ainsi à deux besoins ressentis par le marché de la fabrication additive et, plus généralement, par le marché des matériaux composites : la nécessité d’un processus de production plus efficace et, en même temps, plus durable. Nous les avons donc choisis comme startup 3D du mois de février et les avons interviewés pour qu’ils nous en disent plus sur leur technologie !

3DN : Pouvez-vous vous présenter et nous présenter SphereCube ?

SphereCube est une startup innovante et une spin-off de l’Université polytechnique des Marches. C’est grâce à leur fréquentation commune de l’université que les membres de l’équipe ont appris à se connaître et ont uni leurs forces pour soutenir le projet. Le procédé de production que nous avons mis au point, la polymérisation thermique au laser, permet de créer des produits en matériaux composites de haute performance de manière entièrement automatique, sans aucune limite géométrique. Actuellement, la production de matériaux composites à haute performance est artisanale et présente des problèmes de répétabilité et de flexibilité. En outre, en raison du nombre élevé d’étapes du processus et de l’utilisation de moules (même pour la production unitaire), l’ensemble du processus de production est lent, coûteux et présente des contraintes géométriques élevées. Grâce à notre technologie, nous voulons résoudre les problèmes liés à la production de matériaux composites et augmenter la productivité de ces matériaux fantastiques.

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Une partie de l’équipe de SphereCube (crédits photo : SphereCube)

3DN : Comment est née votre startup ?

L’idée de SphereCube est née lorsque Valerio Di Pompeo, l’actuel CEO et alors étudiant à l’Université polytechnique des Marches, a rencontré Alessio Vita, qui était l’un des professeurs d’un cours de spécialisation. Ils se sont accordés sur le fait qu’il n’existait pas de technologies validées industriellement utilisant les matières premières les plus courantes dans le monde de la production de matériaux composites (telles que les résines époxy thermodurcissables et les renforts en fibres longues). En commençant à discuter des solutions possibles, les premières esquisses de ce qui est maintenant le cœur de l’imprimante 3D SphereCube sont nées : la tête d’extrusion. Valerio et Alessio ont ensuite impliqué le reste de l’équipe, qui ne cesse de s’agrandir.

3DN : Comment fonctionne votre technologie d’extrusion des composites ?

La technologie développée par SphereCube est basée sur l’extrusion de deux matières premières dans un état physique différent, à savoir une matrice polymère thermodurcissable à l’état de fluide visqueux et un matériau de renforcement sous forme de fibre continue. Nous utilisons actuellement une résine époxy à deux composants (résine + durcisseur) et de la fibre de carbone comme matériau de renforcement. La tête d’extrusion brevetée de SphereCube permet de mélanger efficacement la matrice et le renfort, afin d’obtenir une adhésion parfaite de la première au second, puis, au moyen d’une source de chaleur, le composite est durci (solidifié) partiellement ou totalement, selon les besoins, une fois extrudé. Des systèmes de coupe de la fibre et de compactage du matériau déposé complètent le système. La technologie permet de traiter différents types de matrices thermodurcissables et d’utiliser des fibres de renforcement continues de toute nature, y compris des fibres biosourcées comme le lin, le chanvre, etc.

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Crédits photo : SphereCube

Nous tenons à souligner qu’en plus d’avoir développé le système d’extrusion, SphereCube a également déposé un brevet concernant la préparation de la fibre de renforcement. Grâce à l’utilisation d’une machine à liant, la technologie est capable d’améliorer l’aptitude au traitement du renforcement, en utilisant un liant avec moins de solvants, d’une manière plus durable que les procédés classiques actuellement utilisés.

3DN : En quoi le processus de SphereCube diffère-t-il des processus similaires existants ?

La différence avec des technologies similaires à la nôtre est que celles-ci utilisent des résines thermodurcissables durcies par la lumière UV, alors que dans notre cas, une source de chaleur est utilisée. En outre, alors que nos principaux concurrents utilisent des systèmes d’impression 3D basés sur des bras robotisés volumineux et encombrants, l’imprimante 3D que SphereCube a développée est basée sur un système à 5 axes avec un volume d’impression moyen de 400 x 400 x 400 mm caractérisé par une grande précision.

3DN : Quels sont vos marchés cibles ?

Notre technologie d’impression 3D nous permet de produire des composants composites de haute performance, garantissant l’unicité, la personnalisation, l’amélioration des performances des composants et la réduction du poids. Les principales applications sur lesquelles nous travaillons actuellement sont destinées aux secteurs de l’aérospatiale (que nous considérons comme le premier véritable marché pour SphereCube), du biomédical, du sport et de la marine.

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SphereCube est l’un des gagnants du Formnext Startup Challenge 2022 (crédits photo : DIISM_UNIVPM)

3DN : Quels sont les projets futurs de SphereCube ?

SphereCube participe au parcours d’accélération Takeoff, dans lequel sont impliqués CDP, Plug and Play, Leonardo, Avio, la fondation CRT et Unicredit, ce qui nous a permis de commencer la validation du produit avec des clients potentiels et d’accélérer l’activité de fabrication additive de matériaux composites à haute performance. En outre, nous venons de lancer un projet de trois ans avec l’université polytechnique des Marches et Cariverona pour développer des matériaux biosourcés. Enfin, nous voulons emmener notre imprimante 3D dans l’espace et, à l’avenir, nous prévoyons de mener des expériences en orbite pour valider la technologie en microgravité.

3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?

À une époque où les défis sont énormes, qu’il s’agisse de conquérir d’autres planètes ou de réduire à zéro les émissions de gaz nocifs, l’impression 3D est la technologie qui peut faire la différence, car elle raccourcit la chaîne d’approvisionnement et rend les entreprises plus flexibles. Avec une bonne dose de créativité, une solide base technique et un peu de folie, aucune conquête n’est impossible !

Que pensez-vous de la startup SphereCube ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédits photo de couverture : SphereCube

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