A la croisée de la recherche et de l’innovation, 4D Pioneers, créée en mars 2020, bouscule les codes de la fabrication additive en offrant un service à 360° basé sur des matériaux hautes performances et durables.

Interview d’Ingrid Florentin et Nicolas Gay, co-fondateurs de 4D Pioneers.

Comment est née 4D Pioneers ?

Ingrid Florentin : 4D Pioneers est née de ma rencontre avec Nicolas Gay et de notre passion commune pour l’innovation mise au service d’un monde meilleur.

Nicolas, en tant que docteur spécialisé dans la fabrication additive de matériaux hautes performances, était convaincu que la 3D représentait bien plus qu’un simple outil de prototypage, mais qu’elle pouvait aider les industriels à combattre l’obsolescence grâce à la fabrication de pièces fonctionnelles parfaitement maîtrisées et durables. Pour ma part, après 25 ans d’innovation dans le domaine de la génétique, je souhaitais mettre mon expérience de manager au service de ces nouvelles technologies qui me fascinent et vont contribuer de façon significative à la transition environnementale.
Nous avons donc créé 4D Pioneers pour aider les industriels à combattre l’obsolescence programmée et créer un environnement durable grâce à la fabrication additive de matériaux hautes performances.

Quels étaient vos objectifs au moment de la création de 4D Pioneers ?

IF : Dès le début, il nous a semblé essentiel d’inscrire 4D Pioneers au cœur de la science et de la recherche. Nous devions impérativement être alimentés en permanence par les dernières avancées scientifiques que ce soit dans le domaine des matériaux, des technologies de fabrication additive et de la durabilité.
Nous avons atteint cet objectif à travers deux actions essentielles : l’hébergement de 4D Pioneers au sein de Centrale Lille, un établissement renommé et fortement impliqué dans la recherche et la création d’un board scientifique d’experts.
Centrale Lille, tutelle du Laboratoire de Mécanique Multiphysique Multiéchelle (LaMcube), nous a accordé sa confiance en nous hébergeant dans ses murs. Les recherches du LaMcube s’appuient sur sa capacité à développer des moyens expérimentaux innovants – représentatifs des conditions d’usage -, permettant de mieux comprendre et expliquer les mécanismes physiques des matériaux.
De plus, nous avons constitué un board scientifique de 9 experts ayant des compétences reconnues dans la durabilité et le comportement des matériaux, les procédés de fabrication et leurs liens sur le comportement.

Comment parvenez-vous à agréger et donner accès à près de 40 machines ?

IF : Pour pouvoir offrir à nos clients un accès aux matériaux les plus innovants et les plus adaptés à leur cahier des charges, nous souhaitions construire un hub technologique d’envergure. Pour ce faire, nous avons créé des partenariats avec trois centres de recherche de pointe (Centrale Lille, l’École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers et le Belgium Ceramic Research Center) qui nous donnent accès à 39 imprimantes permettant d’imprimer des polymères, des composites, des métaux et de la céramique.
Grâce à notre activité de service auprès de nos clients industriels, nous rentabilisons les plateformes et finançons l’achat de nouvelles imprimantes auxquelles nous aurons accès. C’est un cercle vertueux pour notre société et pour les laboratoires.

Quels types de prestations envisagez-vous ?

Nicolas Gay : Parce que nous souhaitons utiliser notre pleine capacité scientifique, nous nous intéressons principalement à des contrats de recherche de pointe résultant d’avancées technologiques, de rupture et environnementales pour nos clients.

Pensez-vous proposer vos propres technologies ?

NG : 4D Pioneers a pour objectif de créer ses propres technologies mais également de formuler ses propres matériaux. L’ambition est de se différencier de la concurrence par des outils maîtrisés et développés en interne. Nous élaborons de nouveaux matériaux fonctionnels tels que des polymères ignifugeants, renforcés, ou ayant des propriétés électriques intéressantes. Du côté des procédés, nous sommes dans une démarche de développement des systèmes d’extrusion spécifiques en mettant en place une démarche d’innovation de rupture. Nous souhaitons également développer de nouveaux outils en combinant plusieurs technologies aujourd’hui disponibles sur le marché.

La fabrication additive est-elle une technologie clé pour un développement plus durable ?

NG : Absolument, c’est la genèse même de 4D Pioneers. Nous souhaitons ardemment participer à cette transition écologique et pensons que les déchets industriels doivent être contrôlés. Plutôt que de jeter, nous croyons en la réparation et le remplacement.
Nous fabriquons chaque pièce dans les matériaux les plus innovants du marché pour les rendre durables. En examinant le contexte, en évaluant les matériaux et en trouvant la bonne solution, nous nous assurons qu’ils résistent à l’épreuve du temps.
De plus, nous travaillons sur une stratégie topographique d’impression pour limiter au maximum la matière utilisée dans un esprit d’écoconception. Les pièces sont plus légères sans perdre en résistance. Ce gain de matière se traduit par exemple par une réduction d’énergie pour la propulsion des voitures et des trains.
Enfin, nous appliquons cette philosophie à nous-mêmes. Pendant tout le processus, nous garantissons un flux durable dans nos propres actions qui ont été conçues pour limiter l’impact écologique.
Par exemple, nous n’achetons pas de machines d’impression 3D. Nous travaillons en partenariat avec des laboratoires de pointe pour tirer le meilleur parti de leurs machines existantes. De même, nous limitons la production de déchets lors de la fabrication en les réutilisant dans un processus de circularisation de la matière première.
En résumé, toutes nos actions en tant qu’entreprise sont déterminées par cet impératif d’écoresponsabilité.

Comment voyez-vous l’avenir de la fabrication additive ?

NG : Je suis convaincu de l’intérêt de la fabrication additive pour résoudre de nombreux problèmes industriels. C’est pour cela que nous sommes en cours de développement de toutes nouvelles technologies à la fois hybrides et dual tech qui apporteront encore plus d’agilité dans le combat contre l’obsolescence et la fonctionnalisation des pièces et composants à produire.
L’impression 3D fait partie du programme régional Rev3, il est donc légitime d’imaginer une synergie forte de la fabrication additive avec l’IoT mais aussi tous les outils de BigData. A l’avenir, nous pourrons utiliser la maintenance prédictive en parfaite corrélation avec la fabrication additive afin de limiter les stocks et de permettre un flux de pièces en « juste à temps ». De plus, les nouvelles machines en cours de développement combiné à de la robotique permettre une agilité de production encore plus grande et ainsi casser les barrières de production de la fabrication additive qui est encore trop peu dédiée à de la petite série.

Merci à Ingrid Florentin et Nicolas Gay pour cette rencontre !

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Interview (english) / When 3D printing meets sustainability – [PDF 2 pages]
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