impression 3D

Qu’est-ce que l’impression 3D ?

L’impression 3D est aussi appelée fabrication additive. Elle regroupe les procédés de fabrication de pièces en volume par l’ajout ou l’agglomération de matière. 

L’impression 3D permet de fabriquer des objets en 3D à partir d’un fichier basé sur le découpage en tranches des différentes couches réalisé grâce à un outil de conception assisté par ordinateur (CAO). C’est l’empilement de couches successives qui va permettre de créer le volume et ainsi l’objet en 3D. 

Le saviez-vous ? L’impression 3D a été inventé par des français. Le 1er brevet a été déposé le 16 juillet 1984 par une équipe d’ingénieurs. Mais malheureusement, le brevet n’étant pas renouvelé et le manque d’investisseur mettront un terme au projet. 

Historiquement, l’impression 3D commence au début des années 2000, par l’utilisation de résine chauffée et sert essentiellement à faire des prototypes. Puis, l’impression 3D s’étend à l’architecture, à l’appareillage et à la prothèse par la suite. Elle gagne peu à peu des secteurs industriels qui vont de la production de pièces de voitures, d’avions, de bâtiments, de biens de consommation, etc.
Le prix d’une imprimante 3D performante, son utilité limitée et la maîtrise technique nécessaire à sa mise en œuvre freinent son apparition comme appareil d’usage domestique.
Les années 2010 voient émerger des techniques innovantes utilisant une panoplie de matériaux nouveaux : le plastique (PLA ou ABS), la cire, le métal (aluminium, acier, titane, platine), le plâtre de Paris, les céramiques et même le verre. 

Un gain pour les industriels 

L’impression 3D permet aux entreprises d’innover grâce à une logique de production différente. En effet, un même équipement permet de réaliser des produits variés alors que sur le marché industriel traditionnel, il est nécessaire d’avoir plusieurs machines et donc plusieurs lignes. Les coûts sont donc réduits. Ils permettent ainsi la réalisation de petites séries, et même unitaire favorisant l’innovation. Avec les méthodes de fabrication additive, la réalisation de petites séries n’est plus un problème de coût, le coût unitaire ne variant plus en fonction des volumes de production. 

Cela permet ainsi une production en plus petite quantité, réduisant les coûts liés au stockage, des invendus mais aussi des déchets. La création de petites séries permet d’obtenir des produits personnalisés et de proposer aux consommateurs une offre différenciante. Avec l’évolution des technologies, les coûts des équipements vont continuer à baisser, ce qui va accroître encore l’avantage compétitif de l’impression 3D pour des petites/moyennes séries. 

Des avancées pour la médecine et les patients

Une impression en 3D a par exemple servi de modèle très récemment à un docteur afin de reconstruire le visage d’une femme touchée par la maladie. L’équipe de chercheurs a pu réaliser une prothèse en silicone, résine et fibres synthétiques très poche de la réalité (couleur des yeux et forme du visage). Le temps total de fabrication n’a pris que 12 heures, la moitié du temps demandé avec les méthodes conventionnelles. Avec cette nouvelle technique, un smartphone et un ordinateur ont suffi. « Cette méthode montre qu’on n’a pas besoin de gros investissements pour utiliser des technologies avancées« , explique le Dr Salazar-Gamarra. . 

La bio-impression 

En 2019, des chercheurs de l’université de Tel Aviv ont réussi à créer un coeur artificiel issu d’une imprimante 3D. Selon eux, ce cœur ( qui à la taille d’une cerise) présentait des propriétés immunologiques, cellulaires, biochimiques et anatomiques similaires à l’organe humain. 

La technlogie accessible aux particuliers

Longtemps réservée aux professionnels et aux grandes industries à cause de son coût élevé, l’imprimante 3D est aujourd’hui un produit qui a réussi à se faire une place sur le marché des particuliers avec la réduction de son prix sous son format miniaturisé. C’est cette version, beaucoup plus petite et beaucoup moins onéreuse, qui a pu s’imposer auprès du grand public. Accessible à partir d’environ 150 euros, chacun peut désormais laisser libre court à son imagination, moyennant quelques connaissances en informatique, pour créer ce que bon lui semble. Mais il n’est pas nécessaire d’être développeur pour créer via une imprimante 3D. Certains créateurs partagent leurs fichiers contenant les données nécessaires à l’imprimante pour créer un objet. Ainsi, il est possible pour les amateurs de trouver sur les forums de nombreux fichiers de tout type et de créer eux-mêmes. 

La réparation de produits

Si l’imprimante 3D séduit, c’est aussi pour son côté pratique. En effet, s’il est possible de créer des objets du quotidien, il est aussi possible de les réparer. On ne parle pas ici d’une simple tasse ou d’une chaise, bien que cela soit possible, mais d’objets bien plus onéreux à remplacer en temps normal. Si une pièce de votre machine à laver se casse, ou si un équipement électroménager nécessite une nouvelle pièce, il est possible de trouver le schéma d’une pièce qui vous fait défaut sur le Net ou de la créer vous-même. Certains voient en cette pratique une manière de lutter directement contre l’obsolescence programmée. Mais le remplacement de pièces directement via son imprimante 3D ne fait pas encore l’unanimité. Certaines start-up ont vite compris cette faculté de réparation de l’imprimante. C’est de cette manière que la startup Fair3D a vu le jour. Aujourd’hui, cette entreprise de Quimper en France s’est spécialisée dans la modélisation et la réalisation de pièces d’électroménager qui ne sont plus en vente en grande surface.

Les makers

Les « makers » désignent littéralement en bon français « ceux qui fabriquent ». Si le terme makers peut être associé de manière très générale à tous ceux qui se passionnent pour la fabrication et l’électronique, il a été repris et fortement associé ces dernières années aux utilisateurs d’imprimantes 3D

Les makers ont entre autres participé à la démocratisation de l’imprimante 3D en partageant leurs réalisations en ligne. C’est une grande communauté qui innove chaque jour grâce au format open source, c’est à dire que le logiciel pour fabriquer un objet 3D est accessible pour tout le monde. Les fichiers peuvent être donc être modifiés ou partagés avec tout le monde. Les makers partagent sur le Net des tutos et des modes d’emploi afin de rendre toutes sorte d’objet réalisable par n’importe quelle personne possédant une imprimante 3D réalisable. 

Avec l’émergence des Makers, des lieux de fabrication 3D ont vu le jour. Dans ces endroits, appelés “FabLabs” ou “MakersSpace”, les adeptes de l’impression 3D peuvent venir louer des machines au prix bien plus exorbitant que celles vendues au grand public, et donc plus performantes. C’est ici que se retrouvent notamment les start-uper afin de mettre en forme leurs prototypes et les ajuster à un moindre coût. 

L’impression 3D offre de nouvelles possibilités, dont les limites sont repoussées chaque année. Une maison, une voiture … les exemples ne manquent pas. Après avoir passé de nombreuses années le privilège des grandes industries, l’imprimante 3D commencent à trouver sa place dans les foyers. L’éventail ne cesse de s’agrandir et la précision de plus en plus accrue de ces machines entraînent aujourd’hui de nouveaux secteurs à s’y intéresser

Pour conclure

Bien que certaines prouesses médicales fascinent et suscitent l’excitation de l’opinion publique, certains professionnels de la santé préfèrent contenir leur joie. En effet, s’il est possible de créer des organes aujourd’hui, il est fort probable que nous arrivions bientôt à créer des corps humains … Ce seront de nombreuses questions éthiques que la société devra se poser. En plus de cela, certaines utilisation de l’impression 3D peuvent être craintes. En effet, s’il est possible de réaliser des objets inoffensifs comme des tasses, cela peut aussi permettre la réalisation et donc l’accès à des objets dangereux comme l’impression d’armes. En 2018, la législation des armes imprimées en 3D avait été acceptée aux Etats-Unis après une bataille juridique qui avait duré 5 ans. Le détournement des usages, mais aussi le respect de la propriété intellectuelle ainsi qu’un cadre éthique doivent donc accompagner cette révolution.

Source :
https://siecledigital.fr/2019/12/17/limpression-3d-poursuit-sa-conquete-des-marches/
https://www.lci.fr/sante/au-bresil-un-visage-reconstruit-grace-au-smartphone-et-a-l-impression-3d-2142144.html