Démarré au début de cette année, le projet franco-suisse THERAMAP propose une nouvelle technologie qui pourrait s'appliquer en premier lieu à la réalisation d'implants orthopédiques. Il a en effet pour but de répondre au risque de rupture de la céramique tout en remédiant aux mauvaises propriétés de frottement mécaniques des alliages de titane.

Mesure de rugosité de la nouvelle céramique (Source : JY Nove)

Soutenu par le programme de coopération territoriale européenne Interreg France-Suisse 2021-2027, le projet THERAMAP (THERmal spray functionalization of Additive MAnufactured Parts) a pour objectif de valider un procédé de fabrication additive de pièces en titane Ti6AI4V composées d'une partie poreuse et d'une partie dense sur laquelle vient s'appliquer une couche céramique innovante épaisse, tenace et anti-usure par projection thermique. Les propriétés de surface du revêtement formé seront optimisées par des post-traitements d'usinage et de polissage innovants.

La finalité de THERAMAP, qui a démarré en janvier 2026 et s'échelonne sur une période de 24 mois, est d'établir un processus complet jusqu'à l'évaluation de la faisabilité d'un transfert en production (Preuve de concept TRL3).

Le concept proposé, qui diminue sensiblement le nombre d'opérations de fabrication, est destiné à réduire les coûts de production de pièces nécessitant des surfaces de glissement, tout en augmentant leur durée de vie.

Cette innovation technique permettra in fine de produire des pièces sur mesure et performantes. Elle sera applicable à de multiples domaines notamment celui des implants orthopédiques, le marché ciblé dans un premier temps étant celui des prothèses de genou.

Quatre partenaires au savoir-faire complémentaire

Les participants au projet THERAMAP sont au nombre de quatre :

• le chef de file suisse, la HEIG-VD, mettra au point le process d'impression du support Ti6AI4V par fusion laser sur lit de poudre (LPBF), au travers du centre de compétences COMATEC-Addipole spécialiste de l'impression 3D métal,
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  Vue du porte-outil meule avec posage de préhension sur marbre (Source : JY Nove)

  le chef de file français, l'Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, spécialiste du traitement de surface par projection thermique, développera la couche céramique et l'ensemble des tests de validation de la couche,

• le partenaire industriel suisse, IBLEO Sarl, spécialiste des revêtements plasma, s'investira sur le procédé industriel de dépôt de la couche céramique grâce à la conception d'une nouvelle torche plasma adaptée au matériau céramique,
• le partenaire industriel français, JY'NOVE, spécialiste de l'usinage de précision sur tous types de matériaux (plastiques techniques, superalliages, métaux, céramiques...) mettra au point l'usinage et la gamme de polissage du revêtement céramique.

Des travaux qui avancent, dans le respect du calendrier

A ce jour, deux séries de pièces en titane ont déjà été imprimées 3D et revêtues de la nouvelle céramique (Al₂O₃-TiO₂ et Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂). Elles sont en cours de polissage.

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