La fabrication 3D dans l’industrie

En une vingtaine d’années, l’impression 3D industrielle ou fabrication additive a ouvert de nombreuses perspectives d’optimisation dans les métiers de la fabrication métallique.

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Le principe de la fabrication additive consiste à fabriquer une pièce, couche après couche, à partir du fichier issu d’un logiciel de CAO, est relativement ancien. Le développement des procédés d’impression plus rapides, plus performants et des technologies d'imprimantes industrielles, de grandes tailles, a permis l’essor de la fabrication additive dans de nombreux domaines.

Secteur aéronautique et spatial

Le secteur aéronautique et spatial a largement bénéficié de ses avancées.
La fusion sur lit de poudre, par laser (SLM/SLS) ou faisceau d’électron (EBM), permet la fabrication 3D de pièces complexes. Il est ainsi possible d’optimiser la quantité de métal à apporter pour les mêmes propriétés mécaniques ou les mêmes fonctions. En intégrant la technologie dès la conception de l’objet, un allégement significatif est ainsi obtenu allant jusqu’à de l’ordre de -70%. La fabrication additive permettra de nouveaux modèles d’avions, plus légers, avec de meilleures performances, et donc de diminuer les émissions de CO2. De la même manière, la matière est ajoutée uniquement là où elle est indispensable ce qui représente des gains en particulier pour des formes complexes. Pour des alliages comme le titane, cela mène rapidement à des gains très significatifs. L’aéronautique parle de buy-to-fly ratio: combien doit-on acheter de masse de matière brute pour 1kg de pièce embarqué dans l’avion. Il n’est pas rare avec les techniques de fabrication usuelle de dépasser 7 quand la fabrication additive est proche de 1, tout en conservant, voire améliorant, la qualité obtenue.

Secteur Médical

La fabrication pour les différentes applications dans le domaine du médical bénéficie également des avantages de la fabrication 3D. Dans la mesure où le coût de fabrication unitaire par fabrication additive dépend peu du nombre total de pièces réalisées, on peut imaginer démocratiser des prothèses personnalisées, parfaitement adaptées à la morphologie du patient. L’orthodontie est un autre exemple: les appareils adaptés peuvent être réalisés tout au long de l’évolution de l’alignement des dents. La stéréolithographie - ou sla - peut être alors utilisée pour fabriquer le bon appareil à partir de résine liquide.

Industrie de l’outillage ou du prototypage

L’industrie de l’outillage ou du prototypage utilise également largement la fabrication additive. Le temps de développement du projet, de la conception à la production, peut ainsi être drastiquement réduit en passant par des phases itératives de prototypes.
La fabrication par FDM (fused deposition modeling) permet également d’obtenir rapidement un petit outillage plastique en l’imprimant directement sur le site de production.

Autres secteurs d’application

Bien d’autres applications restent à découvrir: l’impression 3D de tissus organiques pour le médical ou l’alimentaire ou même la construction d’équipement sur site depuis la lune pour la conquête spatiale !

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