Impression 3D
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L’impression 3D, nouvelle alternative industrielle

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L’impression 3D, ou fabrication additive gagne de plus en plus de terrain dans les entreprises. Son accessibilité grandit avec l’expiration des brevets. Les applications vont de l’industrie qu’elle soit automobile, aéronautique ou spatiale mais aussi pour la visualisation de projets, la consommation de biens courants ainsi que le design. Depuis 2013, de nombreux efforts de recherche et d’investissement sont faits dans les secteurs clés (médical, construction,…). D’après IDC, le secteur de l’impression 3D devrait enregistrer une croissance annuelle de 27 % pour atteindre 26,7 milliards de dollars sur les trois prochaines années. (11 milliards en 2015)

 

Vers une quatrième révolution industrielle ?

 

Aujourd’hui accessible au grand public (à partir de 300€), les applications de ces technologies sont nombreuses, et impactent beaucoup de secteurs. IDC voit en la Chine un leader dans le domaine immobilier par exemple.

 

« L’impression 3D est un pilier pour la fabrication de produits différenciés dans l’automobile ou l’industrie spatiale, et ce depuis plusieurs années. Cependant au cours des 3 dernières années, la baisse du prix des imprimantes 3D ainsi que la possibilité de créer des matériaux abordables ont largement ouvert cette technologie aux secteurs de l’éducation, de la santé et au marché B2C. »  Christopher Chute, vice président Consumer Insight and Analysis chez IDC

Pour plus d’informations sur ce que l’on appelle l’industrie 4.0 ou l’usine 4.0, lisez notre article de blog.

 

Le médical et l’impression 3D

 

Le médical est un marché majeur, notamment avec la création de prothèses. Mayo Clinic, Enable et OpenBionics sont les principaux acteurs du secteur. Open Bionics propose des prothèses basées sur une approche similaire à Enable : l’open source. Ce processus (permettant à quiconque de le lire, de le modifier et de le redistribuer) pourrait être un élément important de la fabrication additive dans le médical. De plus, le FDA (Food and Drug Administration) a donné son accord pour la commercialisation du Spiritam, médicament fabriqué par impression 3D qui intervient dans le traitement de l’épilepsie.

 

La construction et l’impression 3D

 

Le secteur est aussi révolutionné par la fabrication additive. Le géant chinois Winsun ne cesse d’innover. En 2015, il présentait déjà plusieurs bâtiments en béton à l’aide d’une imprimante 3D, dont un immeuble de six étages. L’impression 3D donne libre cours à l’imagination des architectes qui y voient des possibilités infinies dans le processus de création.

 

Le secteur spatial et l’impression 3D

 

Il représente également une part importante sur le marché. L’Agence Spatiale Européenne (ESA) travaille en collaboration avec Foster & Partners sur la construction de modules d’habitation conçus en béton sur Mars et sur la Lune, imprimés en 3D, en utilisant les matériaux minéraux trouvés sur place. Selon Scott Hovland, responsable des vols habités à l’ESA, « l’impression 3D facilitera grandement la colonisation de la Lune par l’homme, en réduisant les besoins logistiques ».

 

Le secteur automobile et l’impression 3D

 

Il représente 18% de part de marché de l’impression 3D.La première voiture imprimée en 3D a vu le jour au salon SEMA (Speciality Equipment Market Association) de Las Vegas. Local Motors a dénommé son premier modèle « Swim », qu’il commercialise au prix de 49 000€. Elle est équipée du moteur de la Renault Twizy et nécessite 24h d’impression. Le constructeur américain annonce que sa carrosserie devrait être imprimée à 90 %.

 

 

Quel va être l’impact de l’impression 3D sur l’industrie ?

 

Les avancées les plus marquantes se situent au niveau de l’optimisation numérique et de la personnalisation. Les enjeux de l’impression 3D ne sont, quant à eux, pas négligeables.

 

Optimisation numérique

 

Des pièces jusqu’à ici impossible à conceptualiser sont maintenant imprimable avec la réalisation de formes très complexes aux géométries jusqu’à présent  inconcevables à partir des procédés conventionnels (fonderie, forge, usinage). Elles sont maintenant conçues d’un seul tenant, sans besoin d’assemblage. Grâce à ce procédé, le poids diminue de manière significative. Ce critère est un élément essentiel dans le secteur de l’aéronautique mais aussi de l’aérospatial afin de procéder à l’optimisation des pièces embarquées dans les avions, les lanceurs ou encore les satellites.

 

Personnalisation

 

La production de masse personnalisée est l’élément important de ce sujet. Ce procédé peut concurrencer l’injection plastique pour la fabrication de certaines pièces. L’impression peut être faite directement en usine.  Cependant, des alternatives permettent de le faire directement en boutiques appelées Fablab. Des Fablabs commencent à s’ouvrir dans toute la France avec comme principaux acteurs usine.io de Xavier Niel et moebius-factory.com.

 

Enjeux

 

Souvent vue comme un révolution, la fabrication additive a impacté l’ensemble de la chaîne de production de la conception à de fabrication, puis a engendré une réorganisation de la logistique.

La remise en question du mode de production est aussi un enjeu clé. Le passage d’une production centralisée vers des usines locales voire des clients producteurs est une alternative envisagée. Les imprimantes 3D sont cependant monomatériaux et monopièces. Il faudra remettre en question l’organisation et la spécialisation des imprimantes avec des gains d’espaces mais entraînant des contraintes en montage final.

La sensibilisation et l’accompagnement des projets 3D d’entreprises est un facteur important de la fabrication additive dans l’environnement national.  La filière 3D française s’organise afin d’accompagner les entreprises dans ce virage technologique avec des ateliers organisés par la CCI (Chambre de Commerce et d’Industrie) comme dans les Hauts-de-France avec l’initiative du club Impression 3D. Celle-ci permet de mettre en avant l’impression 3D destinée aux entreprises. De plus, l’Etat soutient ces projets car il a financé en 2013 un appel à projets pour 14 Fablabs.

 

De nouveau moyens de production

 

L’impression 3D conduit à un nouveau moyen de production à la fois complémentaire et supplémentaire. Ce processus ne remplacera pas totalement les centres d’usinage et les autres différents centres nécessaires à la production mais restera toujours nécessaire à l’évolution de l’industrie.

La fabrication additive n’est pas assez avancée pour conclure à une possible fabrication en série avec cette technologie.

La fabrication additive est largement utilisée par les particuliers. La question est de savoir de quelle façon et quand cette technologie sera véritablement adoptée par l’industrie.

Pour plus d’informations sur l’impression 3D, retrouvez notre article sur les mythes et réalités de l’impression 3D.

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