Les machines 3D

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De la mode à l’aéronautique, en passant par la santé, la 3D s’invite dans tous les domaines

Dans les années 90, ces technologies étaient exclusivement réservées au prototypage des industriels. Aujourd’hui, l’idée de produire un objet bien réel chez soi, dans un atelier ou encore en passant par un prestataire, a fait son chemin. Se réapproprier les moyens de production pour fabriquer des objets uniques, usuels, comme des tasses à café ou des coques de téléphone d’une qualité équivalente à celle des objets fabriqués par des industriels, voilà la nouvelle quête du Graal du grand public.

La mode

Récemment présentée lors du défilé de la semaine de la mode à Paris, une robe en 3D a été créée à partir d’une imprimante Objet Connex500 multi-matériaux. Chaque pièce est composée d’un substrat en élastomère recouvert de structures rigides de type coquilles — tout cela imprimé en une seule et même séquence d’impression. Toujours dans l’univers de la mode, des chaussures futuristes et bikinis imprimés en 3D à l’initiative du studio américain Continuum Fashion, qui allie mode et ère numérique, avait déjà été expérimentés.

Compo mode

L’industrie

De son côté, l’industrie a, elle aussi, recours à l’impression 3D. EADS, un leader mondial de l’aéronautique, utilise l’impression 3D pour les systèmes aériens et de défense, particulièrement dans le développement d’ailes, de drones et de nouveaux types d’armure, imprimés en 3D. Car, aux matières plastiques et aux polymères, on a désormais ajouté les métaux comme le titane ou l’aluminium.

Outre l’aérien, l’industrie automobile a, elle aussi, expérimenté l’impression 3D avec Urbee 2, la voiture entièrement fabriquée par couches additives d’une imprimante 3D.

Urbee2
Urbee 2 : la voiture entièrement conçue en 3D.

Pour concevoir cette petite merveille de technologie, il a fallu à la société Stratasys (numéro 1 de l’impression 3D au niveau mondial depuis la fusion avec Objet), 36 jours de fabrication pour un coût de 75000 dollars contre 85 jours de fabrication et 99 000 dollars pour un véhicule classique. Soit une économie de 25% et une réduction du temps de fabrication de 57%. Économique et écologique, puisque cette voiture roule à l’énergie hybride (essence et bioéthanol).

La cuisine

Imprimer sa nourriture : drôle de concept. Pourtant, il existe aussi. Remplacer l’encre par du comestible, c’est ce que fait l’imprimante Imagine. Équipée de seringues, elle accepte tous types de substances liquides pour les imprimer en 3D.  L’imprimante 3D Fab@Home de Cornell University, spécialisée dans l’impression de la pâte à cookie s’associe à l’Objet260 Connex qui imprime des moules afin qu’on y injecte du chocolat fondu dans le but de créer un bel œuf de Pâques doté d’un relief de surface.

Imprimante 3D chocolat 3
Imprimer du chocolat.

La prochaine étape de l’impression culinaire serait d’imprimer… de la viande. Comment ? En récupérant les cellules souches d’animal à l’aide d’une biopsie, puis de développer ces cellules-souches et de les faire rentrer dans une cartouche d’impression. Se substituant à l’encre, la cartouche contient des milliers de cellules souches qui fusionnent naturellement lors de l’impression pour former un tissu vivant. Bon appétit !

La santé

Les laboratoires dentaires du monde entier utilisent des solutions d’impression 3D pour fabriquer des modèles en plâtre, à partir d’un fichier numérique scanné par voie orale. À plus grande échelle, le monde de la médecine pourrait connaître une véritable révolution avec l’arrivée des imprimantes 3D. Une équipe de scientifiques britanniques de l’Université d’Oxford a créé une matière qui s’apparente au tissu humain, qui serait capable de réaliser les fonctions des cellules. Parallèlement à cette découverte, des chercheurs américains sont parvenus à fabriquer une oreille humaine biocompatible, grâce à un moule réalisé par impression 3D et un gel composé de collagène et de cellules vivantes. Ces prothèses pourraient venir en aide aux enfants nés avec des pavillons atrophiés ou des personnes souffrant de difformités.

Si l’impression 3D libère et accélère le processus de développement dans tous les domaines, l’objet à la demande peut aussi apporter son lot de dérives. Aux États-Unis, un projet d’armes à feu imprimées en 3D, élaboré par Defense Distributed, vient d’obtenir une licence fédérale qui autorise la fabrication et la vente des « produits ».

 

D) Les services relatifs à l’impression 3D

Les premières imprimantes 3D demande tout de même quelques savoirs techniques afin de savoir faire les réglages ou dosages de produits utilisés. En effet, certains objets utiles (tels que des décapsuleurs) peuvent se casser si le dosage de produit est mal effectué. Des sociétés de services, telles que Scuplteo par exemple, sont là pour accompagner l’utilisateur dans sa conception d’objets 3D.

 

Outre Sculpteo cité ci-dessus, voici d’autres sites web qui proposent des services d’impression tridimensionnelle :

* http://www.3biggg.com/ : 3bigg réalise des objets à partir du fichier d’un dessin 3D ou d’une photo. Les matériaux utilisés sont divers ;

* http://www.kidart3d.com/ : kidart3D permet de modeler un objet 3D à partir d’un dessin d’enfant. Toutefois, les traits du dessin ne doivent pas être trop fins (cheveux, bras, mains,…). Ce dessin peut être scanné ou être réalisé avec un logiciel de dessin. Le matériau utilisé est la poudre minéral qui a des propriétés équivalente à un plastique rigide ;

* http://www.3dprintskin.eu/ : 3dprintskin donne la possibilité de commander des objets 3D à partir de catalogues. Il est possible de réaliser se propres créations tridimensionnelles. Les matériaux utilisés sont le PLA (polyactic acid) et l’ABS (un polymère thermoplastique) ;

* http://www.shapeways.com/ : shapeways est la référence américaine avec un catalogue d’une grande richesse. Les matériaux utilisés pour l’impression tridimensionnelle sont nombreux. Le site web n’a pas de version française mais il est possible de faire ses règlements en euros ;

* Août 2014 : Amazon annonce également des services d’impression 3D ( http://www.reponseatout.com/reponse-conso/commerce/amazon-se-diversifie-et-passe-a-limprimante-3d-a1013324 ).

 

Des scanners peuvent saisir les éléments principaux d’objets 3D réels afin d’en créer un fichier dessin qui servira à l’impression 3D.

 

Dans un avenir plus ou moins lointain il sera possible d’utiliser des matières tels que la cire, le métal ( http://www.newspress.fr/Communique_FR_271600_467.aspx ), la résine, céramique (lampe éolienne 3D,…) ou même des organismes vivants et enzymes .

 

L’impression tridimensionnelle donne des idées de services au secteur Logistique .

 

Des places de marchés (à la manière d’ebay, amazon ou priceminister) spécifiques à l’impression 3D prennent forme. Par exemple, Cowfab qui met en relation des designers vendeurs et des possesseurs d’imprimantes tridimensionnelles acheteurs ( http://www.maddyness.com/startup/2013/10/03/idee-business-cowfab-met-limpression-3d-au-service-des-designers/ ) en retenant une commission sur les transactions.

 

La Poste va proposer des services d’impression 3D à la demande ( http://www.3dnatives.com/la-poste-pourrait-sequiper-en-imprimantes-3d/ )

 

Des projets de fermes d’imprimantes 3D se mettent en oeuvre.

 

Voici quelques applications pour imprimer en 3 dimensions : 3D Builder de Microsoft .

 

E) Le marché de l’impression 3D

2012 : marché mondial de l’impression 3D = 2,2 milliards de dollars croissance annuelle=30%.

 

Des études prévoient une forte progression des ventes d’imprimantes 3D dans les prochaines années ( http://www.edelweissmag.ch/news/catwalks/les-ventes-dimprimantes-3d-pourraient-quadrupler-dici-2015 ).

 

Pour 2013, Il est possible de retrouver une étude de la startup « 3DHubs » sur les tendances relatives aux imprimantes 3D : http://www.3ders.org/articles/20131003-3d-hubs-sharing-3d-printing-trends-on-how-3d-printers-are-being-used.html

 

Le marché des matériaux et consommables d’impression tridimensionnelle vont prendre un essor très important dans les prochaines années (http://www.3dnatives.com/marche-materiaux-dimprimantes-3d-atteindra-600-millions-dollars-2025/http://www.3dnatives.com/consommables-3d-310-millions/ ).

 

Les acteurs importants de l’imprimerie 2D s’interressent à la 3D : Hewlett-Packard (http://www.homemedia.fr/actualites/7241-HP-debarquera-marche-imprimantes-3D-mi-2014.html) ou EPSON.

D’autres grands acteurs high-tech se lancent aussi tels que Apple ou Google ( http://www.additiverse.com/actualites/2014-05-17/rumeur-apple-et-google-dans-la-course-aux-imprimantes-3d )

 

En 2014, 1 anglais sur 10 est convaincu par l’impression 3D ( http://www.3dnatives.com/anglais-convaincu-impression-3d/ ).

 

En mars 2014, l’impression 3D représente encore un « marché de niche ». Certains fabricants réputés de l’impression attendent que le grand public prenne conscience de ses besoins auprès de professionnels avant de lancer des offres d’imprimantes 3D à leur intention ( http://www.additiverse.com/actualites/2014-03-21/epson-et-hp-c%C3%B4t%C3%A9-imprimantes-3d-m%C3%AAme-combat ).

Un des frein du marché de l’impression 3D tient dans la vitesse d’exécution qui n’est pas optimale. Des projets pour augmenter la vitesse d’impression sont en cours d’élaboration ( http://www.lboro.ac.uk/microsites/enterprise/e2hs/technology/high-speed-sintering.html )

 

En août 2014, 12% d’entreprises utilisent des imprimantes 3D pour des fins opérationnelles ( http://www.zdnet.fr/actualites/impression-3d-12-d-entreprises-l-utilisent-a-des-fins-operationnelles-39804837.htm ).

 

D’après l’institut Gartner, le marché de l’impression 3D les ventes seront multipliées par 2 en 2015, et même par 10 à l’horizon 2018 ( http://www.lesnumeriques.com/imprimante-3d/marche-impression-3d-devrait-doubler-en-2015-n36506.html ).

 

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A propos de l'auteur

Passionné de sciences et de nouvelles technologies je rédige des articles pour faire partager mon Intérêt pour des domaines tels que #impression 3D , #robotique mais aussi toutes les #innovations qui apparaissent dans le sillage du mouvement #Maker et de la révolution du #DIY.

4 commentaires

    • Bonjour, l’article que vous avez rédigé est fort intéressant et très complet. Serait-il possible d’en discuter par e-mail? Je vous laisse nous contacter via le formulaire de contact si vous êtes intéressé.
      Guillaume de CultureMaker

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