Les enjeux et l’utilité de l’impression 3D dans le secteur de l’industrie

'impression 3D dans le secteur de l'industrie

S’il y a encore quelques années, l’impression 3D était mise de côté par le secteur primaire ou secondaire. Aujourd’hui, la pratique se répand de plus en plus. Il n’est plus rare que l’industrie quelle que soit son activité, fasse intervenir, dans sa chaîne de production, le procédé. Cet engouement de plus en plus appuyé tend à se répandre. Il est même à envisager que la pratique se généralise pour la totalité des domaines. Pour ceux qui ne se sont pas encore lancés dans l’utilisation du système, une interrogation : quelle sont les raisons pour lesquelles il est indiqué de l’utiliser ? Et puisque la principale raison qui pourrait pousser une entreprise à se servir d’un outil plutôt qu’un autre n’est autre que les avantages qu’il confère, les bonnes questions sont : de quoi fait profiter l’impression 3D ? sur quoi impacte-t-elle ? quel prix doit-on payer pour y avoir accès ? Mais avant de répondre à ces questions (ou pour y répondre), il est nécessaire de comprendre le fonctionnement du dispositif et d’avoir une certaine idée de la place qu’il prend au sein de l’univers industriel.

L’impression 3D : qu’est-ce que c’est ?

Quel que soit le domaine où l’impression 3D est utilisée et quel que soit le statut de celui qui s’en sert, la première étape est toujours de se familiariser avec le dispositif. D’ailleurs, pour plus d’informations sur la fabrication additive, autre nom du procédé, cliquez ici. Toutefois, pour avoir quelques notions sur elle, il suffira de se pencher sur son principe et de s’accoutumer avec quelques techniques.

Définition :

Étant issu d’une technologie en constante évolution, vouloir maîtriser entièrement le principe de l’impression 3D amènera à se pencher sur un ensemble de détails techniques relativement pointus pour des non initiés. Néanmoins, pour comprendre son fonctionnement, on peut se baser sur une définition de base.

Ce qu’il faut savoir sur elle est d’abord qu’elle sert à fabriquer un objet. Elle diffère des procédés « classiques » de création par le processus même de création. En effet, si les manières traditionnelles de fabrication utilisent des matières premières pour les soumettre à différents traitements, l’impression 3D demande aussi l’utilisation de matériaux de base. Toutefois, contrairement aux procédures habituelles qui consistent à extraire, modeler, déformer ou soustraire ; celles utilisant la technique de fabrication additive superposent des couches de matériaux sous forme de poudre, puis vient l’étape de l’assemblage et celle de la solidification en chauffant les strates via un rayon laser. La dernière phase consistera à enlever l’excès de matériaux. Pour que tout le système soit efficient, l’utilisation d’un logiciel comme le logiciel CAO 3D est requis ; car pour une création 3D, il sera question de partir d’une réalité virtuelle pour arriver à un rendu matériel et réel.

Techniques :

Si le principe de l’impression 3D reste toujours le même, il est possible de tomber sur différents termes correspondant  à différentes techniques. En connaître quelques-uns peut aider grandement dans la compréhension du procédé :

  • Stéréolithographie : aussi connue sous le nom de Stereolithography Apparatus ou SLA permet de solidifier une matière liquide utilisée pour l’impression. Ce processus est rendu possible grâce au rayonnement UV. Pour que la réaction chimique se produise, le rayon (et donc la lumière) passe sur chaque couche du mélange utilisé ;
  • Prototypage rapide : est moins une technique qu’un résultat. Néanmoins, il permet de définir clairement un usage possible de l’impression 3D. Il découle, entre autres, de l’utilisation du logiciel CAO ; ce qui donne la possibilité de créer des prototypes sans passer par la création de moules ;
  • FDM : connu sous le nom de « dépôt de fil fondu ». Et comme son nom l’indique, fonctionne via un procédé de fonte de filaments en plastique. La matière alors fondue sera disposée couche par couche. Le processus pourra servir à la fabrication de petites pièces et de prototypes.

L’impression 3D dans l’industrie d’aujourd’hui

Aujourd’hui, de plus en plus d’industries, dont de grands noms, intègrent l’impression 3D dans leur processus de production ; que ce soit au début, au milieu ou à la fin de la chaîne. Cette évolution s’explique notamment par ses nombreux avantages. Aussi, on peut enregistrer une multitude d’entreprises qui adoptent peu à peu l’impression 3D.

Les matériaux :

Il n’est pas s’avancer de dire que l’impression 3D peut s’appliquer à toutes les utilisations, et donc, à toutes les branches qui désirent l’utiliser. La raison en est que de nombreux matériaux peuvent être employés pour l’impression, dont les métaux, les plastiques, le bois, le sable, la cire, le chocolat, la céramique, le béton, etc.

Les avantages :

Opter pour l’impression 3D est souvent mû par les multiples avantages qu’elle prodigue. Parmi tous ce qu’elle offre figurent :

  • la rapidité : il suffira de quelques heures pour voir naître un prototype et ainsi procéder aussi rapidement aux vérifications d’usage sur le modèle créé (efficacité, défauts, révisions, etc.). A noter tout de même que l’appréciation de la durée de fabrication diffère d’un utilisateur à un autre ;
  • la diminution des risques : en faisant sortir un prototype sans pour autant installer de grands dispositifs présentent une certaine forme d’assurance. En effet, il suffira d’un modèle construit pour pouvoir déceler les éventuelles modifications à opérer ;
  • la diminution des limites : quelle que soit la forme souhaitée, l’impression 3D pourra la reproduire. Les seules limites seront l’imagination de l’utilisateur et la taille du produit (en sachant que les objets de taille conséquente ne peuvent pas encore être imprimés). Ce qui ouvre la porte à toutes les personnalisations voulues ;
  • la liberté d’exécution : outre les nombreuses possibilités de réalisation (forme, détail, matériau, etc.), l’imprimeur permet une délocalisation et/ou une décentralisation de la fabrication qui peut être activée et contrôlée à distance ;
  • le rapport qualité/prix : la précision étant une qualité indéniable de l’impression 3D, il est normal de s’interroger sur le coût de production. De manière générale, le prix d’un produit issu de la fabrication additive est relativement accessible. Objectivement, tout dépendra des moyens de l’enseigne. Toutefois, il est possible d’évaluer un gain important en tenant compte des économies relatives à la production de prototypes grâce auxquels on pourra déceler les corrections à apporter avant même la fabrication en série.

L’impression 3D dans l’industrie de demain

Même si les industries se lancent peu à peu dans l’utilisation de l’impression 3D, des prévisions font état d’une possible hausse du nombre des adeptes de la méthode.

Les utilisations :

Selon certaines études, il sera possible de voir, de plus en plus, stéréolithographie et autres techniques dans :

  • L’aéronautique ;
  • L’aérospatial ;
  • L’architecture et le BTP ;
  • Le divertissement ;
  • La médecine ;
  • L’agroalimentaire ;
  • L’éducation.

Les impacts :

Sur la lancée actuelle, on peut penser que les entreprises de tous les secteurs se rendront peu à peu compte de tous les avantages que procurent le FDM et autres techniques :

  • Processus de fabrication raccourci, notamment en faisant l’impasse sur la partie assemblage puisque prototypes et pièces se présentent en un seul bloc ;
  • Possibilité d’innovation plus accrue.

Malgré tous ses avantages, le monde de l’industrie devra être en veille face à quelques points qui, aujourd’hui, méritent des améliorations :

  • la solidité des produits ;
  • les matériaux utilisables ;
  • la taille des réalisations ;
  • la maîtrise des matériels et des techniques d’utilisation.
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