Plus accessible aujourd’hui, l’impression 3D est une technologie qui peut s’avérer d’une grande utilité pour les professionnels comme pour les particuliers. Elle a révolutionné la façon de fabriquer des objets en offrant de nombreuses possibilités aux entreprises de divers secteurs. En comparaison avec les anciennes méthodes de fabrication, la production avec une imprimante 3D est très rapide et permet de faire des économies intéressantes.
Que sont les imprimantes 3D et à quoi servent-elles ?
Les atouts de l’impression 3D ont commencé à être mis en avant par les médias depuis quelques années seulement. Pourtant, cette technologie était déjà bien connue par certains acteurs des industries. Le premier brevet concernant une imprimante 3D a par ailleurs été déposé il y a plus de 30 ans déjà. Son principe de fonctionnement n’est pas si différent d’une imprimante normale. Au lieu de réaliser des impressions sur un support en 2D, l’appareil a la capacité de produire des objets qui peuvent être d’une grande utilité.
Le fonctionnement d’une imprimante 3D
Une imprimante 3D va s’appuyer sur les techniques de stéréolithographie. C’est un processus de conception qui se base sur l’ajout de couches successives sur un support, jusqu’à l’obtention de l’objet souhaité. Même démocratisée, l’impression 3D peut être compliquée à réaliser lorsque l’on ne possède pas les compétences nécessaires. La première contrainte est liée au coût de la machine qui représente un investissement assez important. De plus, les utilisateurs d’une imprimante 3D doivent avoir certaines compétences pour maîtriser son fonctionnement et être en mesure de produire des modèles en 3D.
Plus accessibles aux entreprises, c’est une technologie particulièrement innovante pour les professionnels qui peuvent l’utiliser à diverses fins. Grâce à la création de guides, l’impression 3D accélère grandement le processus de production. On pourra l’utiliser par exemple pour fabriquer des maîtres modèles et des moules, sans faire face aux difficultés habituellement liées aux formes et aux délais. Cela vient optimiser la tâche des équipes de production qui ont plus rapidement en leur possession des outils de fabrication.
Son utilité
Polyvalente, l’impression 3D intervient dans plusieurs secteurs d’activité. Vous pouvez produire des objets d’une grande précision à l’aide d’une imprimante 3D professionnelle dans le domaine de :
- la santé,
- l’alimentation,
- l’automobile,
- le bâtiment, etc.
Un tel appareil peut notamment servir à la réalisation de prothèses et d’implants médicaux. Il permet également de fabriquer les objets désirés à partir d’une grande variété de matériaux. Si le plastique est la matière la plus utilisée, certains professionnels utilisent l’imprimante 3D pour produire des objets à base de sucre, de chocolat, etc. Elle s’utilise pour la production d’aliments ayant des formes variées, ce qui permet aux industries de se démarquer sur le marché. En ce qui concerne les secteurs de l’automobile et du bâtiment, l’impression 3D est utilisée pour la fabrication de certaines pièces, de maquettes et d’autres objets complexes.
Comment l’impression 3D est-elle devenue si populaire parmi les professionnels ?
On doit l’invention de l’impression 3D à un ingénieur américain du nom de Charles Hull. Son objectif était d’apporter des solutions aux délais de fabrication des pièces en matières plastiques servant à la création de prototypes durant les étapes de conception des produits. À la suite de plusieurs mois de tests, il est arrivé à fabriquer une première pièce en intégralité en utilisant l’impression. Il a ensuite déposé son brevet pour stéréolithographie en 1986. Il est ainsi reconnu comme l’inventeur de l’impression 3D. Charles Hull a par la suite fondé la 3D Systems Corporation et a mis sur le marché dès l’année suivante la SLA-1, la toute première imprimante 3D commercialisée.
Il faudra toutefois attendre les années 2000 pour assister à un véritable tournant dans l’histoire de l’impression 3D. La technologie a notamment été popularisée par la presse grâce à diverses innovations marquantes dans le domaine médical. C’est ainsi que le grand public a découvert l’impression tridimensionnelle. On peut citer parmi ces innovations la fabrication d’un rein fonctionnel en 2000. Quelques années plus tard, les médias ont relayé en masse la création du premier membre prothétique grâce à l’impression 3D. Tout cela a ouvert la porte à plusieurs autres créations et à l’application de ce principe de fabrication dans différentes industries.
Quels sont certains des avantages de l’utilisation d’une imprimante 3D ?
Les principaux avantages qui poussent les professionnels à investir dans l’impression 3D sont :
- la réduction des coûts,
- la rationalisation des processus de production,
- la qualité d’impression, la précision et la polyvalence des imprimantes 3D.
Pour une entreprise, le coût d’une impression 3D peut être jusqu’à 3 ou 4 fois inférieur à l’achat de la même pièce auprès d’un autre fournisseur. En disposant de leur propre imprimante, les professionnels suppriment par ailleurs les frais d’acheminement éventuels et obtiennent la pièce désirée dans un délai très court. La majorité des entreprises avait auparavant de grandes difficultés pour disposer de différentes pièces.
Outre les délais du transport, il fallait souvent procéder des demandes par commandes. L’introduction régulière de nouveaux matériaux permet également de produire une grande variété d’objets avec les imprimantes 3D. Quel que soit le domaine d’activité, investir dans cette technologie peut être bénéfique pour les entreprises. Elles ont désormais la possibilité d’imprimer des pièces de rechange pour leurs produits, de fabriquer des prototypes pour des échantillons pour les présentations, etc. Les entreprises qui utilisent le plus l’impression 3D sont celles de l’informatique, de l’électronique, le génie civil, la mécatronique et l’automatisation.
En architecture, l’impression rapide de modèles à présenter permet aux professionnels de gagner en productivité et de faire la différence auprès de leur clientèle. Dans le secteur des arts et de la mode, les artistes et stylistes font usage des imprimantes 3D pour créer des sculptures, des bijoux, des vêtements et autres accessoires tendance. En ce qui concerne la médecine, on souhaite que les prothèses soient imprimées dans un court laps de temps pour un traitement rapide des patients. L’impression 3D peut également permettre de remplacer les pièces en plâtre par des matériaux biocompatibles avec l’organisme et peu invasifs pour le corps humain ou animal.
Son utilisation présente-t-elle des inconvénients ?
Avec les imprimantes 3D, l’inconvénient le plus inquiétant est le rejet de particules nocives pour la santé. Elles sont émises durant l’impression des filaments 3D à cause de la fonte du matériau. Au moment de l’extrusion, les particules fines sont diffusées en grande quantité. Les risques varient toutefois selon l’exposition à laquelle l’utilisateur est soumis. Le danger est en effet lié à la taille microscopique de ces particules, qui peuvent donc être inhalées facilement. Leur présence en grande quantité dans un volume d’air donné peut être problématique. Après inhalation, elles se logent dans le sang, les poumons ou les organes internes et peuvent être à l’origine de maladies cardio-vasculaires ou pulmonaires.
Fort heureusement, des solutions existent pour éviter une concentration importante en particules durant l’utilisation des imprimantes 3D. Les utilisateurs doivent notamment opter pour une zone de production adaptée et un matériel pour filtrer les particules fines. En entreprise, l’environnement de travail doit être étudié pour s’adapter aux besoins de production. Vous devez tenir compte du nombre de machines, des matériaux utilisés et de l’intensité de la production. Les endroits où les imprimantes sont installées doivent être adaptés en matière de dimension, avec l’installation de systèmes d’extraction et de renouvellement de l’air.
Pour réduire les rejets de particules fines, on conseille également d’équiper les imprimantes de dispositifs de filtration. Des capots pour imprimante 3D sont justement proposés sur le marché. Ils sont équipés de filtres HEPA, ce qui permet de réduire jusqu’à 99 % la quantité de particules fines émises dans l’air durant l’extrusion des matériaux. La performance de ces filtres peut aussi être améliorée à l’aide de portes latérales et frontales qui empêchent la dispersion des particules.
L’impression 3D a encore de beaux jours devant elle et nous pensons que c’est le meilleur moment pour les professionnels de franchir le pas. Vous pourrez ainsi apprendre et tirer parti des innovations qui sont apportées quotidiennement. Avec le temps, vous maîtriserez davantage cette technologie révolutionnaire qui permettra certainement d’optimiser les performances de votre entreprise.
