Adaptée à la fabrication additive de pièces en matière visqueuse, la tête Vipro-Head a été testée avec succès par son fabricant, ViscoTec, dans le cadre de la réalisation d'un actionneur miniature en silicone. Objectif : favoriser l'éclosion d'applications de robotique molle dans le médical.

Les robots font partie intégrante de l'industrie actuelle et il est difficile d'imaginer des installations de production sans eux. Toutefois, leur utilisation nécessite des mesures de sécurité strictes, notamment lorsqu'ils sont en contact avec des personnes. Une nouvelle génération de robots minimise considérablement le risque de blessure et offre d'autres avantages. Ces nouveaux robots sont fabriqués dans un matériau flexible, par exemple le silicone. Le mouvement du robot est créé par un remplissage et une vidange spécifique de cavités (généralement avec de l'air comprimé ou du vide). On parle ici de soft robots, "robots mous" en français.

Un exemple de robot mou d'ores et déjà utilisé dans l'industrie est la pince dite pneumatique. Ce type d'actionneur se caractérise notamment par sa grande souplesse dans la préhension de formes et la manipulation non destructive d'objets fragiles.

La production de ces pinces flexibles représente un défi technique. Leurs géométries complexes avec de nombreuses cavités rendent le moulage par injection très compliqué, voire impossible. Il est possible de remédier à ce problème en utilisant la fabrication additive et la souplesse de conception qu'elle autorise. Grâce au degré élevé d'automatisation de l'impression 3D, un changement de géométrie peut être réalisé avec très peu d'efforts. Le procédé se révèle ainsi particulièrement bien adapté à la recherche et à l'expérimentation de nouveaux concepts de préhension.

Des tests réussis avec le silicone

Le centre technique 3D du fabricant ViscoTec en a fait la démonstration. L'essentiel pour une impression réussie est le traitement extrêmement précis du matériau souhaité, principalement du silicone dans le cas du Soft Gripper (pince molle). Pour ce faire, le fabricant allemand propose des têtes d'impression 3D comme les modèles Vipro-Head 3/3 ou 5/5 qui permettent de créer des structures particulièrement fines, avec une épaisseur de couche de 0,2 mm. Grâce à la fonction de "réaspiration" du Vipro-Head, aucune matière ne s'égoutte dans les zones non désirées, ce qui donne un composant totalement hermétique.

Résultat des premiers tests : des actionneurs pneumatiques de très petites dimensions en silicone peuvent être imprimés en 3D à l'aide du Vipro-Head 3/3 ou 5/5.

Les champs d'application des pinces miniatures sont étudiées de manière approfondie, notamment dans le secteur des technologies médicales. En ce qui concerne les procédures peu invasives, le robot "mou" présente un avantage majeur par rapport aux outils en métal : celui de limiter les risques de blessure. C'est dans cette optique que ViscoTec a utilisé du silicone de qualité médicale pour ses tests.

Hormis des têtes d'impression 3D, l'entreprise allemande produit et commercialise un large éventail de systèmes et composants de dosage qui fonctionnent pour tous les matériaux ayant une viscosité jusqu’à 7 000 000 mPa.s.

www.viscotec.de