[INTERVIEW] Impression 3D métal sans poudre ? Le PDG d'Alloy Enterprises, Ali Forsyth, sur la perturbation d'une industrie de 75 milliards de dollars

Alloy Enterprises, une start-up de fabrication avant-gardiste basée dans le Massachusetts, redéfinit le paradigme de l’impression 3D métal, offrant une approche rapide et rentable des composants légers.

J’ai parlé au cofondateur et PDG de l’entreprise, Ali Forsyth, pour en savoir plus sur une nouvelle technique de fabrication additive qui s’inspire de la fabrication d’objets stratifiés, un précurseur de l’impression 3D. « Nous avons développé une nouvelle méthode de fabrication pour fabriquer des composants légers en aluminium... Mais en fait, nous ne laminons pas. Nous lions métal à métal », a expliqué Forsyth.

L’approche d’Alloy Enterprises implique un alliage d’aluminium spécialement conçu, qu’ils fabriquent en feuille. Cette feuille est enroulée et introduite dans la première des deux machines, où elle est coupée en fonction du périmètre de la pièce désignée, puis distribuée dans la deuxième machine. Ce processus offre un avantage significatif en termes de vitesse par rapport à la fusion de lit laser (LBPF) car il n’a pas besoin de se déplacer point par point dans toute la zone, mais uniquement dans le périmètre de la pièce.

Forsyth explique la deuxième étape du processus : « Nous faisons remonter quelque chose à la surface... qui fournit une couche d’inhibition... agissant comme un dégagement de moisissure. Les feuilles sont ensuite empilées, chauffées dans des conditions contrôlées et collées ensemble en un bloc. Cette méthode permet de créer des formes complexes tout en maintenant une vitesse et une efficacité élevées. Le résultat est un alliage d’aluminium 6061 qui est entièrement dense et de composition similaire à l’alliage d’aluminium commun largement utilisé dans l’industrie.

L’un des aspects clés de cette nouvelle méthode réside dans son potentiel de réduction des coûts et d’augmentation du débit. Forsyth a souligné : « Le tout a été conçu... dès le départ, autour de la réduction des coûts et du débit. Alloy Enterprises vise à concurrencer le moulage traditionnel pour la production en série et l’utilisation de pièces, en lorgnant des économies d’échelle inhérentes à leur nouveau procédé.

L’ingéniosité de la méthode de fabrication d’Alloy Enterprises suscite un intérêt considérable au sein de l’industrie. Forsyth souligne que l’approche de fabrication en couches a attiré l’attention parce qu’elle peut offrir un volume élevé de production en série et utiliser des pièces, rivalisant efficacement avec le moulage de 10 à 1000 pièces par an.

Cette innovation représente un changement important par rapport aux autres méthodes de fabrication additive métallique, où les coûts, en particulier pour le métal, peuvent rapidement augmenter. « Nous avons pu réduire considérablement les coûts en nous éloignant de la poudre... vous pouvez déplacer beaucoup plus de métal dans une machine avec des feuilles qu’avec de la poudre ou du fil », a souligné Forsyth. Cette approche souligne une nouvelle ère de fabrication où les économies d’échelle, la vitesse et la réduction du temps de contact sont au centre des préoccupations.

Fondée en 2020, Alloy Enterprises a évolué rapidement et est déjà en production. Ce délai d’exécution rapide est attribué à une équipe de professionnels chevronnés qui ont déjà développé d’autres procédés additifs. Forsyth, une ingénieure expérimentée qui a précédemment dirigé une équipe d’ingénierie chez Desktop Metal, apprécie les leçons tirées de ses précédentes startups technologiques. Elle a souligné l’importance de « la simplicité, comme l’élégance et la simplicité du design », pour un domaine qui peut rapidement devenir compliqué.

Ciblant une industrie de 75 milliards de dollars, les applications de l’additif d’aluminium

Alloy Enterprises détient toute la propriété intellectuelle (PI) entourant sa technologie et tient à maintenir la réputation du Massachusetts en tant qu’incubateur de startups de pointe. Le cofondateur et directeur technique de Forsyth, Nick Mykulowycz, a eu l’idée initiale et entre eux, « Nous avons cuisiné cela dans son sous-sol, puis dans ma maison de transport après cela. » Travaillant auparavant pour Desktop Metal, Mykulowycz est nommé inventeur sur plusieurs autres brevets développés au cours des quatre années avec la société.

La nouvelle technologie développée par Alloy Enterprises promet de remodeler notre compréhension de la fabrication de l’aluminium, en peignant un avenir de fabrication à grande vitesse et rentable qui pourrait perturber l’industrie mondiale de la fonte d’aluminium de 75 milliards de dollars.

L’entreprise se concentre sur l’aluminium, un matériau décrit par Forsyth comme « recyclable à l’infini » et crucial pour l’électrification de diverses industries. Cet accent mis sur l’aluminium aligne Alloy Enterprises sur la transition mondiale vers un avenir plus durable et électrique.

L’un des principaux domaines d’application est celui des applications thermiques – plaques froides, échangeurs de chaleur et boîtiers de batterie où un refroidissement actif est requis. La conductivité thermique supérieure de leur aluminium 6061 – environ 70 % plus élevée que l’aluminium moulé – le rend idéal pour ces applications.

Lorsqu’on lui a demandé comment Alloy Enterprises avait réalisé des réductions de coûts et de temps aussi impressionnantes dans la fabrication, Forsyth a souligné les avantages de tirer parti de l’industrie du laminage d’aluminium à grand volume et de l’automatisation. En coupant uniquement le périmètre de la pièce avec un laser, le processus devient beaucoup plus rapide. En outre, l’entreprise a travaillé dur pour réduire le temps de contact dans la mesure du possible dans le processus de fabrication, ce qui a également considérablement réduit les coûts.

Bien qu’elle soit en activité depuis trois ans, Alloy Enterprises a récemment obtenu un financement de 26 millions de dollars. Le tour de table de série A a été mené par Piva Capital avec la participation de nouveaux investisseurs Unless, Flybridge Capital, MassMutual Catalyst Fund, Footprint Coalition de Robert Downey Jr. et des investisseurs existants Congruent Ventures et Riot Ventures. Jusqu’à présent, Alloy Enterprises a levé 37 millions de dollars au total.

L’investissement permettra à l’entreprise d’évoluer, de construire deux de ses cellules de fabrication automatisées à son siège social de Burlington et d’élargir les applications qu’elle peut fournir à ses clients.

Forsyth a expliqué que la principale concurrence pour Alloy Enterprises est l’industrie traditionnelle de la coulée d’aluminium. Grâce à sa technologie de pointe et à ses propriétés matérielles supérieures, l’entreprise peut produire des géométries plus complexes à un rythme plus rapide et à un coût inférieur à celui des méthodes de coulée traditionnelles. Alloy Enterprises fusionne efficacement les avantages de l’impression 3D avec la rentabilité et l’échelle du moulage traditionnel.

Projets futurs pour Alloy Enterprises

En ce qui concerne l’avenir, Alloy Enterprises a des plans qui soutiennent et amplifient son modèle commercial actuel. Forsyth a expliqué que la société vise à continuer à vendre des composants à ses clients et à construire ses propres installations de fabrication centrées sur sa technologie révolutionnaire.

Forsyth a donné un aperçu des plans d’Alloy Enterprises pour les cinq à dix prochaines années, déclarant que leur objectif immédiat est de construire leurs deux premières cellules et de démontrer l’évolutivité de leur technologie. « Nous produisons et vendons déjà des pièces à nos clients. Mais être capable de le faire à grande échelle ici et de démontrer la technologie à grande échelle est une prochaine étape importante pour l’entreprise », a déclaré Forsyth.

À partir de là, la première usine de fabrication sera développée. Forsyth a également fait allusion à une stratégie de fabrication décentralisée potentielle, dans laquelle l’entreprise pourrait co-localiser avec les fournisseurs du matériau en aluminium ou même avec les clients eux-mêmes.

S’attaquant aux défis potentiels liés à la mise à l’échelle des opérations, M. Forsyth a montré sa confiance dans la capacité de l’entreprise à les surmonter, en s’appuyant sur le succès et les progrès réalisés jusqu’à présent par Alloy Enterprises dans des conditions de marché et de pandémie difficiles.

Interrogé sur la possibilité d’un premier appel public à l’épargne (PAPE), Forsyth a choisi de ne divulguer aucun plan. La conversation s’est ensuite déplacée vers l’équipe de base qui a joué un rôle déterminant dans le parcours d’Alloy Enterprises. L’équipe compte des personnes qualifiées dans les équipes d’ingénierie et de production, ainsi que dans les applications. Forsyth a nommé quelques contributeurs clés, dont Jim Golden, leur vice-président des ventes récemment intégré, et le Dr Kevin Simon, directeur de l’ingénierie de la société, ainsi que le métallurgiste en chef, le Dr Alan Lai.

Forsyth a également souligné l’importance des investisseurs dans le parcours de l’entreprise, exprimant sa gratitude pour les partenaires qu’ils ont amenés à bord, en particulier ceux qui comprennent les subtilités de la « hard tech », de la fabrication et de l’espace industriel.

Abordant l’avenir de l’industrie, M. Forsyth a souligné la tendance croissante de l’électrification dans les transports et le rôle que l’aluminium jouerait dans cette transformation. « La quantité d’aluminium dans les véhicules de tourisme a augmenté de 550% au cours des 50 dernières années », a déclaré Forsyth. Avec le rapport résistance-poids élevé de l’aluminium, on s’attend à ce qu’il soit un acteur clé dans le parcours d’électrification non seulement des véhicules de tourisme, mais aussi des camions lourds et des avions.

Enfin, Forsyth a partagé qu’Alloy Enterprises exposera à Formnext plus tard cette année, où les participants auront la chance d’avoir un aperçu de première main de leur technologie et des composants qu’ils produisent.

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L’image en vedette montre l’équipe d’Alloy Enterprises. Photo via Alloy Enterprises.

Michael Petch est rédacteur en chef de 3DPI et auteur de plusieurs livres sur l’impression 3D. Il est régulièrement conférencier principal lors de conférences sur la technologie où il a présenté des présentations telles que l’impression 3D avec du graphène et de la céramique et l’utilisation de la technologie pour améliorer la sécurité alimentaire. Michael s’intéresse surtout à la science derrière les technologies émergentes et aux implications économiques et sociales qui les accompagnent.