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Du prototypage rapide à la fabrication additive

Du prototypage rapide à la fabrication additive

© 3d-Factory

Hier cantonnée aux bureaux d'études, pour obtenir des prototypes en plastique, l'impression 3D a progressé au point de pouvoir être utilisée pour passer rapidement à la production en petite série. Intérêt : supprimer les étapes d'assemblage, créer des formes jusqu'alors impossibles et personnaliser les pièces.

Utilisée depuis plus de vingt ans pour le prototypage rapide dans les bureaux d'études, l'impression 3D s'est installée plus récemment sur les chaînes de production. Quelques industries, dans le secteur de l'aéronautique, du médical et de l'électronique notamment, ont franchi le pas. Dans son rapport annuel sur le sujet, l'expert Terry Wohlers a estimé que le marché de cette technologie atteindrait 3,7 milliards en 2015 et 6 milliards en 2019. De plus en plus d'entreprises misent sur cette technologie, qui ne cesse de progresser. C'est notamment le cas de General Electric, qui a investi 50 millions de dollars l'année dernière dans un centre d'impression 3D. Celui-ci est dédié à la fabrication d'injecteurs de carburant pour les moteurs Leap développés par CFM International, sa joint-venture avec Snecma (groupe Safran). Une pièce trop complexe et coûteuse pour être réalisé par les techniques de fabrication traditionnelle. Une autre filière du groupe Safran, Turbomeca, a également annoncé en janvier avoir équipé son usine située à Bordes (Pyrénées-Atlantiques) d'une imprimante 3D. Pour le moment, les pièces fabriquées ne sont pas les plus critiques du moteur. Elles font partie des éléments fixes de celui-ci.

L'avantage de miser sur les machines d'impression 3D pour réaliser des pièces en petite série ? Accélérer le passage du prototypage rapide à l'industrialisation du produit. Et ce, en repensant complètement des pièces, pour optimiser leur forme et leur intégration, afin d'améliorer les performances ou encore de gagner en légèreté. « Les deux avantages majeurs de l'impression 3D sont la personnalisation au micron près - possible en fabrication traditionnelle, mais trop chère - et la réalisation de formes complexes, comme certains angles ou les corps creux », explique Mathilde Berchon, spécialiste de l'impression 3D et fondatrice de MakingSociety. La réduction du coût de fabrication est également un avantage, permis par la suppression des étapes d'assemblage (forgeage, conception de moule, soudage, collage, etc.) ainsi que la réduction du gâchis de matériau. Cela concerne particulièrement la production à base de métal, où la perte de matière représente 80 à 90 %. Autre bénéfice : il n'est pas nécessaire de posséder l'outillage, coûteux et susceptible d'allonger le temps de fabrication.

 

Deux défis à relever : les matériaux et la cadence

 

Bien que son utilisation commence à se répandre au sein des entreprises, quelques freins subsistent à l'adoption de l'impression 3D. Notamment, la cadence. La vitesse d'impression reste en effet encore trop lente. « Une imprimante 3D fabrique 200 pièces dans l'heure alors qu'en moule, on peut en fabriquer 50 toutes les dix secondes », reconnaît Clément Moreau, directeur général de Sculpteo. Autre verrou : les matériaux sont assez limités, même si les progrès sont constants sur ce front. Le fabricant français Prodways tente notamment d'y remédier, via un partenariat avec le CEA-Liten visant à améliorer les propriétés des matériaux utilisés en impression 3D et à optimiser les procédés de conception des pièces en polymère, céramique et métal.

Autre défi : adapter la fabrication additive à la[…]

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