Des organisations de premier plan estiment que l'impression 3D pourrait devenir l'une des plus grandes avancées technologiques de l'histoire.
Quel autre procédé de fabrication peut influencer autant d'autres industries que l'impression 3D ?
Le diable se cache dans les détails
L'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, produit des objets couche par couche.
Les objets physiques sont produits par l'ajout successif de fines couches de matériaux jusqu'à ce que le produit final soit complet.
S'appuyant sur la conception assistée par ordinateur (CAO), l'impression 3D permet de donner une forme physique à des objets numériques grâce à ce processus additif.
Cette méthode se distingue des techniques traditionnelles qui sont soustractives, telles que le moulage ou le coulage.
Une note de bas de page dans l'histoire
Charles Hull a donné le coup d'envoi de l'impression 3D, il y a 36 ans, en 1986.
Il a breveté la stéréolithographie, un procédé qui utilise un faisceau laser mobile contrôlé par ordinateur pour façonner des objets.
Ce n'est qu'au milieu des années 2000 que cette technologie a commencé à se diversifier et à prospérer.
À cette époque, l'impression 3D a commencé à se spécialiser dans la fabrication de pièces uniques et de petites séries, grâce aux faibles coûts d'outillage et de mise en place.
Cette diversification s'accélère encore aujourd'hui, la flexibilité du procédé lui permettant de trouver des applications dans presque toutes les industries.
Planes, Trains and Automobiles - et l'impression 3D ?
Les ampoules électriques, les machines à vapeur, les voitures et les avions ont tous été des jalons révolutionnaires dans l'histoire de l'humanité.
De nombreux acteurs de l'industrie manufacturière affirment que les pouvoirs de l'impression 3D pourraient rejoindre ce club exclusif.
Avec l'apparition de nouvelles applications jour après jour, la puissance et le potentiel de la fabrication additive n'ont pas encore été pleinement exploités.
Elle est très appréciée en raison de ses caractéristiques :
- Personnalisation - Ce procédé ouvre une boîte de pandore d'opportunités. De nombreux produits peuvent être fabriqués en même temps, sans coût supplémentaire.
- Complexité - L'impression 3D offre un processus de production complexe qui ne peut être reproduit par l'homme. Des pièces spécifiques dans certaines industries telles que le secteur aérospatial démontrent de manière répétée la complexité qu'offre cette technique.
- Efficacité - Elle permet de réduire, voire d'éliminer, les coûts de production des outils et la main-d'œuvre. Par conséquent, cette technique devient de plus en plus attrayante pour les fabricants, car elle permet de réduire les coûts, le temps et la main-d'œuvre tout en éliminant les erreurs humaines.
- Durabilité - À l'heure de l'urgence climatique, l'impression 3D est considérée comme une technologie extrêmement économe en énergie. Elle produit beaucoup moins de déchets et permet d'économiser le transport des produits finis, ce qui, combiné à son efficacité, réduit l'empreinte carbone.
Une approche variée
La fabrication additive offre une flexibilité et une diversité que l'on ne retrouve même pas dans le 21e siècle.st siècle.
Ce que d'autres procédés de fabrication peuvent faire :
- Produire de petites pièces complexes pour stabiliser un avion
- Fabriquer des fournitures médicales pour les soldats blessés en Ukraine
- Créer des produits alimentaires comestibles "exceptionnels" pour le monde entier
- Assembler des armes à feu létales dans sa propre chambre à coucher
Le potentiel de l'impression 3D est infini.
La gamme des matériaux pouvant être utilisés dans ce processus est de plus en plus large.
Le bois, le tissu, le papier et la roche sont actuellement d'un usage limité car ils ne peuvent pas être appliqués en couches minces à l'état fondu ou liquide.
Sans surprise, les plastiques sont les matériaux les plus couramment utilisés dans ce processus additif.
Les caractéristiques des matières plastiques les rendent idéales pour créer des produits dans une gamme polyvalente de couleurs, de tailles et de formes.
D'ici 2027, le marché des plastiques pour l'impression 3D devrait atteindre $1,9 milliard d'euros.
Mais l'utilisation des métaux est également en plein essor dans la sphère de l'impression 3D.
La fabrication de buses de carburant en chrome cobalt par impression 3D est actuellement en plein essor dans l'industrie aéronautique. Cette petite pièce de moteur illustre la fabrication additive dans toute sa splendeur : personnalisable, complexe, efficace et durable.
Ces tuyères étaient auparavant composées de 20 pièces individuelles qui étaient soudées ensemble.
L'impression 3D les produit en une seule pièce solide qui pèse 25% de moins et est cinq fois plus résistante.
Ils sont devenus un best-seller dans l'industrie aéronautique, grâce à leur haut niveau d'efficacité qui permet d'économiser environ 1,5 million d'euros par an. $3 millions par avion.
Matière à réflexion
De nombreux experts de l'industrie de l'impression alimentaire pensent que dans un avenir pas si lointain, une imprimante 3D fera partie de l'équipement de base de toutes les cuisines.
Aussi bizarre que cela puisse paraître, la nourriture imprimée fonctionne selon le même processus additif que les métaux et les plastiques.
Par conséquent, il fonctionne mieux avec les matières visqueuses, et les aliments solides et entiers ne sont donc pas compatibles pour l'instant.
Les pâtes et les purées sont les aliments imprimés en 3D les plus courants, mais les projets de production de viandes imprimées ne sont pas loin dans cet espace en constante évolution.
Cerise sur le gâteau, l'impression 3D est à l'origine de l'augmentation de la consommation d'énergie. Le meilleur tiramisu du monde dans la dernière édition de la Coupe du monde de Tiramisu.
Un allié inattendu
L'Ukraine a bénéficié de la fabrication additive.
En cette période de désespoir et d'effusion de sang, l'impression 3D s'est révélée un allié précieux et inattendu pour les soldats ukrainiens.
Environ 5 000 garrots réutilisables ont été envoyés en première ligne pour pallier les graves pénuries.
Grâce à des fichiers numériques, des bandages, des attelles et des accessoires pour AK-47 ont également été produits en grande quantité.
Étant donné que la fabrication additive d'armes était relativement inconnue avant l'invasion russe, cette mission a été rapide mais réussie.
Construire un dossier
L'impression 3D est considérée comme l'avenir de la construction.
Il est également considéré comme la solution à de nombreux problèmes liés à la construction moderne.
Les maisons imprimées seront :
- Réduire l'impact négatif de l'industrie de la construction sur l'environnement
- Accroître la rapidité et l'efficacité de la construction
- Réduire la chaîne d'approvisionnement et les erreurs humaines
- Réduire l'augmentation extrême des coûts des matériaux
- Répondre à la demande croissante de construction dans le monde entier
- Réduire les déchets de matériaux pendant la construction
D'ici 2030, Dubaï souhaite que 25% de ses bâtiments soient imprimés en 3D.
Le Malawi, suivi de près par Madagascar, a vu naître les premières écoles imprimées au monde.
L'impression 3D est considérée comme la solution à la pénurie d'écoles dans les pays en développement, Madagascar ayant besoin à elle seule d'environ 1,5 million d'euros. 22 000 nouvelles écoles.
Très demandée
L'impression 3D comble des lacunes dans de nombreuses autres industries :
- Médical
- Soins dentaires
- Aérospatiale
- Automobile
- Bijoux
- Art/Design/Sculpture
- La mode
Le travail médical bénéficie largement des avancées de cette technologie.
Au début de ce mois, le monde a assisté à la première transplantation médicale d'une oreille. Le processus d'impression de l'oreille a duré moins de 10 minutes.
Plus de 100 000 prothèses de hanche ont été imprimées en 3D au cours de la dernière décennie. Ce processus donnera accès à d'autres opérations de cette nature à l'avenir.
Au cours des 17 dernières années, presque toutes les aides auditives ont été imprimées en 3D.
L'impression additive joue un rôle considérable dans le domaine de l'automobile, en particulier dans le secteur à haute teneur en carburant de la Formule 1.
Ces machines aérodynamiques nécessitent des centaines de pièces spécifiques et complexes pour permettre à la voiture de franchir le drapeau à damier.
En F1, l'impression 3D a.. :
- Augmentation de la productivité
- Efficacité accrue
- Réduction des coûts
- Des libertés accrues pour la conception
Les pièces de F1 fabriquées par fabrication additive ont été plus légères qu'auparavant tout en augmentant l'efficacité énergétique.
Ils ont permis d'augmenter les performances des voitures et de réduire l'usure de ces bêtes délicates.
Dans l'industrie de la mode, les chaussures sont les produits les plus courants fabriqués de cette manière.
Alors que l'industrie de la mode rapide est critiquée pour ses pratiques non durables, l'impression 3D offre une solution.
Tout en produisant moins d'émissions lors de la fabrication, il fournit également 35% moins de déchets matériels.
D'ici 2028, les lunettes imprimées en 3D devraient représenter $3,4 milliards d'euros.
Un pistolet fumant
L'un des inconvénients majeurs de cette prise de contrôle imminente des industries modernes est la perte potentielle d'emplois.
Un processus d'une telle rapidité et d'une telle efficacité, sans risque d'erreur humaine, pourrait entraîner la perte d'emploi de nombreuses personnes dans un large éventail d'industries qui choisissent de déployer cette technique.
Là où des opportunités et de nouveaux emplois s'ouvriront, d'anciennes opportunités et entreprises risquent de disparaître.
Une technique dotée d'un potentiel aussi vaste est toujours susceptible d'être utilisée à mauvais escient.
Fabriqués à domicile, ces types d'armes à feu restent sans licence ni réglementation.
Compte tenu de la facilité avec laquelle ce produit a été fabriqué, à partir d'une simple imprimante 3D de bureau et de matériaux facilement disponibles, il n'est pas surprenant que ce problème soit de plus en plus préoccupant.
La situation est si préoccupante qu'Europol a publié le mois dernier une déclaration montrant à quel point la menace est prise au sérieux.
Souvent appelées "armes fantômes", les armes imprimées en 3D sont difficiles à tracer car les armes non réglementées ne portent pas de numéro de série.
Bouclez votre ceinture
La fabrication additive offre des solutions incroyables qui améliorent la vie, les produits et les emplois dans de nombreuses industries et communautés.
Toutefois, la coopération internationale et l'amélioration de la législation seront nécessaires pour que l'impression 3D continue d'être une force au service du bien, et non un outil pour les malfaiteurs qui cherchent un moyen bon marché, non réglementé et non traçable de produire des articles de contrebande tels que des armes à feu artisanales.
Le bruit venant de l'intérieur de l'industrie est fort.
L'impression 3D se développe et il nous appartient, ainsi qu'à ceux qui nous gouvernent, de veiller à ce que cette technologie fascinante reste sur la bonne voie.
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