28.06.2021 // Actualités générales

Que peut réellement faire l’impression 3D ?

de Susanne Brenner

L’impression 3D est promise à un grand avenir. Mais Steffen Ritter sait ce qu’il en est concrètement. Dans un séminaire proposé par l’Association Suisse de Normalisation (SNV), il met de l’ordre dans la jungle des 20 procédés les plus courants et transmet un savoir-faire technique aux professionnels et aux personnes intéressées.

A qui s’adresse le séminaire SNV « Introduction à la fabrication additive/à l’impression 3D » ?
A un large public intéressé par le sujet. Les professionnels et les personnes intéressées qui souhaitent avoir une vue d’ensemble et acquérir une expertise spécifique à ce sujet. Toute personne désireuse d’en savoir plus sur l’impression 3D et plus particulièrement sur la fabrication additive industrielle de manière plus intense peut le faire dans ce séminaire. Les possibilités sont multiples, car il existe une multitude de procédés additifs différents. Selon le but visé, l’un ou l’autre est mieux adapté. Pour vous retrouver dans cette « jungle », vous avez besoin de certaines connaissances.

D’autres qualifient cette « jungle » de révolution. Dans quelle mesure l’impression 3D révolutionne-t-elle le monde ?
Il existe des niches dans lesquelles de « petites révolutions » ont effectivement lieu. Par exemple, dans la production de pneus, dans le domaine médical ou dentaire. Sinon, je ne parlerais pas à ce niveau de véritable révolution industrielle. A mon avis, l’impression 3D est une méthode de fabrication qui complète les méthodes de fabrication traditionnelles.

Pourquoi ce procédé réussit-il dans les domaines mentionnés ?
En médecine, nous parlons d’objets tels que les obturations dentaires, les prothèses osseuses et autres. Il s’agit toujours de pièces uniques, de haute qualité et adaptées individuellement, qui peuvent être produites grâce à ce procédé, dans certains cas pendant que le patient est encore en traitement. Dans le cas de la production de pneus, l’impression 3D permet de produire des formes de profilés impossibles à réaliser avec des outils conventionnels.

Quelle est la différence de production, compte tenu des matériaux très différents ?
La question décisive est de savoir quel type de produit vous souhaitez obtenir au final. Il faudra choisir la matière première et le procédé sur cette base. A titre d’exemple : le plastique se plastifie à 280 degrés, tandis que la cire, que les orfèvres peuvent utiliser pour fabriquer des modèles, par exemple, a un point de fusion très bas. Le métal ne fond qu’à des températures très élevées. Les exigences envers l’imprimante sont donc différentes. Certaines fonctionnent avec des sources infrarouges ou la technologie laser. D’autres construisent la structure tridimensionnelle avec des liants appliqués localement ou avec du plastique ou du métal en forme de fil. Par conséquent, les matières premières sont également solides, liquides ou en poudre.

Il n’existe donc pas d’imprimante 3D type ?
Il existe de nombreux types d’imprimantes 3D. Les imprimantes doivent être capables de produire le produit final souhaité dans la qualité requise. Les appareils de loisir pour l’impression de filaments de polymère, par exemple, qui offrent une qualité très convenable, sont disponibles à partir de 1000 francs suisses. En revanche, une imprimante destinée à la production industrielle, par exemple de structures métalliques précises, peut rapidement coûter un demi-million de francs suisses.

Qu’est-ce qui est fondamentalement différent dans la fabrication additive par rapport aux méthodes de fabrication conventionnelles ?
La plupart des gens ne parlent que de la phase principale, l’impression elle-même. Mais avant cela, il y a la phase de développement. Dans cette phase, le produit est conçu comme un modèle de données tridimensionnel. Celui-ci doit être converti dans un format que l’imprimante 3D comprend. Il est important, lors de la phase de conception, de tenir compte des possibilités et des exigences spécifiques de l’impression 3D. En effet, les pièces tridimensionnelles sont en plastique lors de la phase d’impression et doivent être construites et soutenues sur un support en conséquence. Cela nécessite un savoir-faire spécifique en matière d’impression 3D dès la phase de conception et a des conséquences sur le post-traitement de l’objet.

A quelles conséquences pensez-vous ?
Les supports susmentionnés doivent être retirés et l’objet doit être nettoyé. En particulier pour les produits utilisés dans le domaine médical, le nettoyage est extrêmement important. Cela peut prendre beaucoup de temps, selon le produit. Plus le produit doit être façonné avec précision, plus la matière première utilisée, par exemple la poudre de métal, est fine. Cela s’inscrit dans la taille des microparticules. Si leur taille est inférieure à dix micromètres, elles sont considérées comme des poussières fines, dont on sait qu’elles sont dangereuses pour la santé. En d’autres termes : il existe un problème supplémentaire de sécurité au travail et de protection de la santé. Par conséquent, des systèmes de ventilation et de filtration supplémentaires ou des sas sont nécessaires. Il est donc important de penser au post-traitement dès le début d’un grand projet.

Quel avenir voyez-vous pour l’impression 3D ?
Au-delà de l’engouement actuel, l’impression 3D est un procédé qui complète et élargit de manière significative les méthodes de production existantes. Certaines niches peuvent en bénéficier grandement. La fabrication additive devrait donc connaître une forte croissance. Cependant, les prévisions doivent également être mises en relation avec d’autres procédés de fabrication qui génèrent déjà aujourd’hui des volumes plus importants et dont les ventes sont susceptibles de le rester.

Dans quelle application avez-vous rencontré la fabrication additive pour la première fois, et quand ?
Cela a commencé au début des années 1990. A la fin des années 1990, je considérais déjà comme acquise cette méthode de fabrication pour la construction de modèles et de prototypes. Il est tout simplement important de passer d’un dessin CAO virtuel à un objet tridimensionnel dans une taille que vous pouvez toucher. Ainsi, vous pouvez tenir un objet dans vos mains, l’essayer, voir s’il vous convient ou s’il fonctionne. Avec l’imprimante 3D, vous avez la possibilité de réaliser des prototypes comme celui-ci plus rapidement et à moindre coût. Aujourd’hui encore, cette application représente 55 à 75 % de l’ensemble de la fabrication additive.

Steffen Ritter
Enseignant à la SNV Academy

Souhaitez-vous approfondir votre formation dans ce domaine ? La SNV propose un séminaire adapté :
Séminaire SNV « Introduction à la fabrication additive/à l’impression 3D » le 22 septembre 2021 à Winterthour

Votre contact pour plus d'informations :
Christof Schönenberger, , Tél : +41 52 224 54 36

Plus d’informations :

La normalisation est un sujet important dans la fabrication additive. Le comité miroir SWISSMEM/NK 1261 « Prototypage Rapide et Fabrication Rapide » participe à l’élaboration internationale des normes suivantes : CEN/TC 438 « Fabrication additive », ISO/TC 261 « Fabrication additive » et aussi indirectement dans ASTAM F42 grâce à la coopération d’ISO et d’ASTAM. Les trois comités travaillent ensemble et adoptent leurs normes respectives dans le but de développer des normes pour le domaine de la « fabrication additive » qui soient aussi valables que possible dans le monde entier.

Conseils pour l’achat d’une imprimante 3D
Acquérir une première expérience avec un fournisseur de services d’impression 3D. Cela vous aidera à déterminer les applications qui pourraient vous être utiles. Lorsque vous achetez une imprimante, commencez par une imprimante à bas prix. Il est important d’acquérir une expérience pratique. Cela permet d’avoir une idée plus concrète de ce qui est faisable. Ceci, à son tour, prépare le terrain pour une utilisation réussie de l’impression 3D.

Fabrication additive : six principaux domaines d’application
1. Prototypage rapide, pour la production rapide de prototypes
2. Modèles en mousse
3. Production économique de petits lots
4. Personnalisation
5. Liberté de conception et fonctionnalisation
6. Production in situ (production sur site, par exemple dans le domaine médical)

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