IMPRESSION 3D - cerig.pagora.grenoble-inp.frcerig.pagora.grenoble-inp.fr/.../impression-volume-objet-3D_web.pdf · Impression 3D / / / N°1 - juin 2011 3 ‘‘ En 1964, Arthur C

IMPRESSION 3D

DOSSIER SPÉCIAL

principe de la technologie

D É C O U V E R T E

un avenir pour l’imprimerie ?l’impression en volumes,

À VOIR AUSSI DANS CE NUMÉRO :

LA FICHE OUTIL

INFOS UTILES (fournisseurs, matières

premières, etc.)

ÉTUDE DE MARCHÉ

...

Charline Choisnard et Romain Elineau / / / N°1 - Juin 2011

L 13522 -2- F: 3,50 € - RD

Impression 3D / / / N°1 - juin 2011 3

‘‘En 1964, Arthur C. Clarke, l’auteur de 2001 : l’Odyssée

Mémoires rédigés par les étudiants de Grenoble INP-Pagora – étudi-ants de licence professionnelle –, dans le cadre de l’enseignement de veille technologique et intelligence économique (VTIE).

Avant de vous présenter ce rapport, nous tenons tout d’abord à remercier Mme Nathalie Ravier (entreprise Sculpteo), M. Guy de Saint Just (entreprise Impression-3d), M. Loïc Vestidello (entreprise HP) et M. Eric Bredin (entreprise Objet Geometries) pour nous avoir aider à receuillir de précieuse informations.

Nous remerçions également Mme Rouis (professeur à l’INP-Pagora) pour son appuis et ses conseils judicieux qui nous ont permis d’aider à la réalisation de ce projet.

RÉDACTION :Charline ChoisnardRomain Elineau

CONCEPTION & RÉALISATION :Charline ChoisnardRomain Elineau

Achevé d’imprimer sur les presse de l’INP-Pagora en juin 2011.

Grenoble INP-Pagora461 rue de la Papeterie.Domaine universitaire de Grenoble38 610 Gières

introduction

“Quel lecteur de Philip K. Dick ou spectateur de Star Trek n’en a pas rêvé ? Eh bien voilà, désormais, ça existe, et ça s’appelle l’impression 3D. A partir d’un modèle numérisé en trois dimensions, cette technique permet de reproduire une tasse à café, une monture de lunettes ou un étui de téléphone portable de manière plus ou moins grossière, en fonction de la machine utilisée.”

Frédéric Stucin

Mais depuis le milieu des année 1980, ce principe ne relève plus de la science-fiction. En effet, sous le vocable « stéréolithographie », l’impression 3D a pris son essor dans la décennie suivante, lorsque le MIT s’inspira des imprimantes à jet d’encre pour concevoir une nouvelle méthode de prototypage rapide. Mais ce n’est que depuis trois ou quatre ans que la baisse du prix de ce type de machines, l’amélioration de la qualité des matériaux utilisés (plastique, poudre de plâtre ou de métal) et la démocratisation des logiciels de conception ont permis aux imprimantes 3D de sortir des laboratoires et des usines.

de l’espace, prédisait qu’un jour, grâce à une machine qu’il appelait The Replicator, « les objets seraient aussi faciles à fabriquer qu’aujourd’hui les livres à imprimer ». Une machine à dupliquer à l’infini...

Arthur C. Clarke

6 HISTORIQUE

7 ETAT DES LIEUX

9 DOMAINES CONCERNÉS

12 application au

packaging

15 UTILISATEURS

17 ÉVOLUTION

20 Principe de la

technologie

24 fiche outil

26 Environnement

sommaireImpression 3D / / / N°1 - Juin 2011

6 HORIZONS

14 dossier technique

27 fournisseurs presse

28 matières premières

31 logiciels / Formats

de fichiers33 etude de marché

34 analyse concurrentielle

36 diagnostic stratégique

37 scénarios

38 Actualités

41 CONCLUSION

42 Bibliographie / Webographie

20 produit

24 perspectives

Impression 3D / / / N°1 - juin 20116

horizons

a technologie pour l’impression physique des objets 3D à partir de données numériques a été développée par Charles Hull

en 1984 .Il a appelé cette technique la stéréolithographie et a obtenu un brevet pour la technique en 1986. Après l’obtention du brevet, il a fondé 3D Systems et a développé la première machine d’impression commerciale 3D. Cependant, le terme “imprimante 3D” n’a pas été utilisée à cette époque et la machine a été appelé en tant qu’appareil stéréolithographie. Comme la technologie était très nouvelle, 3D Systems a livré la première version de la machine pour que quelques clients choisis donnent leurs commentaires. 3D Systems a alors développé une version améliorée, appelée SLA-250, qui a été mis à la disposition du grand public en 1988.Alors que les systèmes de stéréolithographie sont devenus populaires à la fin de 1980, d’autres technologies similaires, comme Fused Deposition Mod-eling (FDM) et frittage sélectif par laser (SLS) ont été introduites. La FDM a été inventée en 1988 par Scott Crump qui a fondé Stratasys l’année suivante pour commercialiser la technolo-gie. Stratasys FDM a vendu sa première machine à base de “3D Modeler”, en 1992 . Au cours de la

même année, DTM arrive sur le marché des systèmes SLS.En 1993 , le Massachusetts Institute of Technology (MIT) a breveté une nouvelle technolo-gie, nommée “3 dimensions tech-niques d’impression», qui est simi-laire à la technologie jet d’encre utilisée dans les imprimantes 2D. En 1995, Z Corporation a obtenu une licence exclusive du MIT à utiliser la technologie et a commencé à développer les imprimantes 3D basé sur la technologie 3DP.En 1996 , trois produits principaux, “Genisys” de Stratasys, «Actua 2100” de 3D Systems et “Z402” de

Z Corporation, ont été introduits sur le marché. Ce n’est qu’au cours de cette période, que le terme “imprimante 3D” a été utilisé pour désigner les machines de prototypage rapide.Au cours de la fin des années 1990 et début des années 2000, plusieurs imprimantes 3D relative-ment peu coûteuse sont arrivées sur le marché.En 2005 , Z Corp a lancé un produit révolutionnaire, nommé Spectrum Z510 , qui a été la première imprimante 3D couleur à haute définition sur le marché.

HISTORIQUEL’impression 3D est une technique de prototypage rapide récente. C’est une technologie qui se base sur de la stéréolithographie et du frittage laser pour la conception numérique par ajout de couches.

Technologies Sceau-cylindre Disque de Phaistos Xylographie Taille-douce années ImprimerieTypographie Lithographie Chromolithographie Presse rotative Flexographie Impression offset Quadrichromie Sérigraphie Sublimation Photocopieur Tampographie Imprimante laser Imprimante par matrice de pointsImprimante thermiqueJet d’encre Impression numérique Impression 3D

4100-500 av. J.-C. 1850–1400 av. J.-C.200 ap. J.-C. 1430 1439 14501796 1837 1844 1890 1903 XIXe-XXe siècle 19071957 années 1960 années 1960 1969 1970

1976 1993

Histoire de l’imprimerie (tableau ci-contre :)

L


es coûts de fabrication d’un prototype sont aujourd’hui encore élevés. Réaliser l’usinage d’un moule à

partir des techniques traditionnelles revient à 20 000€. Une fois usiné, il n’est pas rare de rencontrer des mauvaises surprises. En effet, c’est à ce moment là que l’on peut réellement se rendre compte de la prise en main de l’objet et le placer dans sa position finale (par exemple une pièce dans un moteur). Même si les designers sont rompus avec l’affichage 3D sur des écrans, la matérialisation physique de leurs objets est une phase qu’ils ne peuvent ignorer.Jusqu’à aujourd’hui, la conception assistée par ordinateur était esclave

de la visualisation 3D en raison des coûts de prototypage. Pour offrir une aisance de travail aux designers semblable à celle des graphistes avec leurs imprimantes, les coûts de prototypage doivent diminuer significativement.De nombreuses entreprises s’emploient à réduire ces coûts en proposant des nouvelles techniques d’usinage. La stéréolithographie (ou photopolymérisation) est un nouveau procédé qui utilise un laser solidifiant une résine liquide. Les coûts de fabrication sont alors réduits par 8 ou 10 !Mais une technique semble encore plus prometteuse : l’impression 3D en couleur mise au point par Z-corporation. Le coût de

revient d’une pièce tombe à quelques dizaines d’euro... Seul inconvénient : l’investissement pour acquérir une telle machine (la Z406 est proposée à 100 000€).Mais ces prix risquent de chuter dans un très proche avenir, car leur principe de fonctionnement ressemble fortement à celui des imprimantes jet d’encre actuelles.

ÉTAT DES LIEUXAujourd’hui, pour réaliser un imprimé (plaquette publicitaire, dépliant...) l’infographiste n’hésite pas à imprimer plusieurs versions de son document : maquettes, épreuves numériques, cromalins pour BAT... Dans le domaine de la 3D, on ne peut se permettre une telle façon de travailler ! Pendant tout le processus de modélisation de l’objet, l’infographiste doit se contenter de la visualisation 3D à l’écran. En matière de design, on peut envisager la fabrication d’un prototype après l’approbation des instances nécessaires de l’entreprise.

horizons

L

LA PREMIÈRE IMPRESSION EST SOUVENT LA BONNE !

L’impression 3D, c’est plus qu’un art, c’est un métier.


horizons

ais également, cette technologie s’ouvre au public, avec des possibilités d’objets personnalisés (figurine, bougeoirs,...)Les applications sont multiplesDe l’architecture au design en passant par l’industrie. Elle est ainsi idéale pour la visualisation de projets, de vérification d’ergonomie.

DOMAINES CONCERNÉSCette technologie est de plus en plus utilisée dans les domaines de l’architecture, du design et de l’industrie car elle est nettement meilleure marché et plus rapide que les techniques de prototypage rapides traditionnelles telles que la stéréolithographie.

MArchitecture

PROTOTYPAGEObjet de designer

Les Luminaires de Materialise.MGX :La société belge utilise les libertés offertes par la stéréolithographie et le frittage laser pour réaliser des designs complexes.

La maquette de la Villa TEO :Le designer Jean-Baptiste Pontecorvo a modélisé son projet en 3D, puis a transféré le fichier numérique de son bâtiment et du mobilier sur Sculpteo.com. Cette maquette à été présentée le 28 octobre 2010 au Lieu du Design à Paris.

Cette technologie s'applique également à d'autres secteurs tels que :

• Archéologie (reproduction ou analyse de pièces)• Jeux vidéos (réalisation de personnage) • Cinéma d’animation • Police scientifique • Cadastre – Topologie • Océanographie (réalisation de fond des océans) • Restauration d’art (réalisation de pièces manquantes)

• Cadeau d’entreprise (personnalisation des cadeaux) • Système d’information géographique • Cabinet d’étude


PERSONNALISATIONauto et moto

duplicationde sculptures et objets d'art

Prothésistestest de prothèse

ingénierieprototype pièce mécanique

horizons

Le métal utilisé peut être de l’acier, du titane ou des alliages divers selon les applications. Comme pour les Fortus, ces machines peuvent servir à produire des pièces industrielles ou sur mesure en quantité limitée (exemple de carter de boite de vitesse ci-dessus).

La chaussure d’enfant ludique de Monsieur Faltazi :Le cabinet de design nantais a fait des essais de fabrication dans une matière caoutchouteuse, en frittage laser avec la société AGTX.

Les Orthèses de Narval :Elles sont fabriquées sur mesure par frittage laser de poudre thermoplastique.Elle empêchent le ronflement et l’apnée du sommeil.Des prothèses métalliques sur mesure peuvent être également créées (voir prothèse du genou ci-dessus).

Pièces de moule par Poly-Shape :Le frittage laser de poudre métallique a permis d’ajouter un canal pour le passage d’un liquide de refroidissement.

Mais aussi dans des secteurs comme :


horizons

Les avantages par rapport au maquettiste traditionnel : Rapidité incomparable de vos modélisations Fidélité de reproduction de vos modélisations Textures couleurs et images photo-réalistes Polychromie Echelle des maquettes totalement modulable

Résistance au maniement et au temps Un coût adapté et moins élevé que par les moyens artisanaux Possibilitésimplifiéededuplicationdesmaquettes

La technique de prototypage rapide par poudre agglomérée a les avantages suivant : Propriétésfonctionnellesdel’objetfinalconservées Coût de production moindre

Voici quelques exemples de l’utilité de maquettes médicales :- Bilan pré-opératoire: Fabrication rapide et peu couteuse d’une maquette afin de préparer une ostéosynthèse chirurgicale- Laplanificationpré-chirurgicale:Lapossibilitéd’utiliserdes modèles pour la planification pré-chirurgicale permet de réduire les temps en salle d’opération, réduire les coûts et améliorer les résultats pour les patients- La fabrication d’un modèle aide pour le choix des instruments, et la répétition des techniques d’opération- Outil de communication entre le médecin et le patient. Une communication claire permet aux patients de bien comprendre leur future opération chirurgicale ainsi que de prendre des décisions éclairées concer-

nant leurs soins médicaux- Avoir un modèle permet également une bonne communication de médecin à médecin- Enseignement médical: Modélisation d’éléments osseux dans un but didactique (os sains ou pathologiques)- Dentisterie:Modélisation du maxillaire supérieur et/ou de la mandibule avec les dents, sans prise d’empreinte, permettant de préparer tout traitement maxillo facial (implants dentaires, prothèses, fractures, etc...)- Préparation et développement de moules de fabrication pour des implants ou des prothèses.

éalisation des maquettes d’architecture, de conception ou de démonstration, à partir des modélisations. Le réalisme

e meilleur moyen de valider les créations est de tenir en main un prototype réaliste et précis du projet.

ransformation de données issues de scanners médicaux en modèles physique.Grâce à l’évolution de

Architecture

Design, prototypage & Industrie

Médecine

de ces maquettes surprendra les clients, partenaires et investisseurs

Possibilitée d’imprimer en 3D,

l’imagerie médicale (Scanner à rayons X), il est possible d’exploiter

potentiels. Souvent les maquettes de conception sont des “croquis” monochromes (blanc), en volume, des projets architecturaux à un tarif compétitif.Les maquettes de démonstration

à partir des modélisations, des divers prototypes et maquettes, en respectant avec fidélité l’esprit de des créations.

les données acquises par les radio-logues (données DICOM...) pour reproduire à l’identique (taille réelle à l’échelle 1/1) à l’état de maquette résine en volume les éléments os-seux constitutifs du corps humain.

sont d’une précision exceptionnelle, en couleurs photo-réalistes avec textures appliquées.

Il est donc possible de réaliser une maquette de n’importe quelle partie osseuse d’un patient à partir des données DICOM obtenues par un scanner.

R

L

T

ZOOM SUR


horizons

e terme d’industrie graphique (qui est le nom donné à l’ensemble des acteurs qui constituent la chaîne de

production d’un produit graphique) est apparu après la Deuxième Guerre mondiale pour remplacer celui d’imprimerie devenu trop générique.

Seulement depuis les années 1990, l’industrie graphique doit faire face

à de nouvelle problématiques qui modifient profondément ce secteur d’activité :- la révolution numérique liée à la puissance des processeurs et des cartes graphiques,- la révolution des moyens de communication engendrée par la démocratisation d’internet et des téléphones mobiles,- la notion de développement durable et d’environnement.

L’APPLICATION DE L’IMPRESSION 3D AU PACKAGING

Suite à l’émergence de nouvelles technologies et des énergies disponibles l’organisation du travail industriel a été profondément bouleversé. L’industrie grahique a de la même manière été soumise à ces évolutions. Avant les avancées technologiques, l’industrie graphique était dénommée imprimerie.

L

L’emballage doit remplir plusieurs fonctions :- protéger les produits des agressions externes,- simplifier le stockage, la mise en rayon et la manipulation par le client,- informer le client du produit emballé (marque, date de péremption, traçabilité, notice, composition du produit emballé, certifications et labels,...),- promouvoir le produit par un emballage au volume et graphique attrayant,- défendre le consommateur en garantissant l’inviolabilité du produit avant l’achat,- défendre le fournisseur en évitant les fraudes, la contrefaçon (marquage invisible, hologramme,...).

Aujourd’hui, l’industrie de l’imprimerie et du papier offrent les moyens de produire des emballages les plus divers dont l’impact environnemental est réduit. La clé de la réussite commence néanmoins par une bonne compréhension du besoin du client, avec une étude précise du projet et du procesus de vie de l’élément emballé.D’ou l’importance de la création de prototype et de l’impression 3D dans l’élaboration du packaging.

le packaging

Une innovation majeure devrait ce-pendant bouleverser l’industrie graphique notamment dans le cadre de la concep-tionde packaging : l’impression 3D.


horizons

En effet, la plupart des décisions de conception sont prises très tôt dans le cycle de développement. Il s’avère en moyenne que les premiers 10% du process de développement impactent à plus de 80% le coût total du produit.

C’est pourquoi la publicité et le marketing, les annonceurs et les commerçants ont besoin d’avoir une idée plus précise des produits qu’ils vendent. Aujourd’hui c’est

une maquette numérique qui sert de référence au produit, mais la création de modèles 3D de leurs produits leur donne un avantage qui peut stimuler leurs ventes.Il est désormais indéniable que les modèles numériques ne répondent pas à tous les besoins dès lors que l’on veut communiquer les détails de conception à sa direction, à un service marketing ou technique, et encore plus lorsqu’il s’agit de convaincre un client.

L’imprimante 3D permet d’imprimer en quelques heures des prototypes à partir de n’importe quel logiciel de CAO. Et donc de fournir un véritable prototype fonctionnel. Avant que le produit n’ait été fabriqué, les personnes peuvent le toucher, le sentir, le tourner, le retourner, ou regarder à l’intérieur. Ils peuvent aussi le tester et l’évaluer bien avant sa commercialisation.

L’impression 3D permet donc de :- tester au plus tôt des solutions alternatives- valider les solutions techniques et/ou technologiques retenues pour le futur produit : ergonomie, aspect, procédés,...)- optimiser le produit


horizons

es utilisateurs externes sont des sociétés utilisant cette technologie pour différents acteurs (particuliers, architectes,...) Voici une liste non-exhaustive de ces entreprises :

es utilisateurs internes sont des sociétés qui utilisent cette technologie au sein de leurs propres bureaux pour effectuer leur prototype eux même. Retrouvez ci-dessous quelques utilisateurs

internes utilisant une imprimante 3D (liste non-exhaustive reccueillie grâce aux fournisseurs Objet Geometries et ZCorporation) :

UTILISATEURSComme vous pouvez le constater, les domaines concernés par cette technologie sont très nombreux. Il est donc difficile de faire une liste exhaustive de tous les utilisateurs (directs comme indirects) de cette technologie, d’autant plus qu’elle ne fera que s’allonger au fil des mois.

Nous avons donc choisi pour ce chapitre de classer les différents principaux acteurs utilisant ce procédé selon 2 catégories : utilisateurs externes / utilisateurs internes.

L L- Poly-Shape- FigurePrint- Print Value- S culpteo- 3D Volume Print- d3D Print

- I.Materi alise- OMFG- Protodemon- Shapeways- S olideXpress

AdidasBMWIkeaMattelNikeSkodaMercedes BenzProcter & GambleFisher PriceGillettePhilipsNokiaCartierLogitechSamsungJohnson & JohnsonBossBayer

BoschFenderMITDisneyMotorolaHasbroBlack & DeckerConverseLG ElectronicsNASARolls Royce PLCSonyTimberlandUS Army Fleet SupportUS Naval Research Laboratory


quelques adresses

poly-shapeS.A.S- Atelier de Beaumont43, rue d'Yerres94440 Villecresnes - France

Tel : 01 45 69 25 75Fax : 09 81 67 25 74Email : [email protected]

sculpteo15 rue René Coche,92170 VANVES France

Tel : 01 83 64 11 22 ;Fax : 01 46 42 67 76 ;Email : [email protected]

impression-3d134 / 140 rue d’Aubervilliers75019Paris

Tél: 01 72 75 61 91Fax: 01 72 75 61 92


L’ÉVOLUTION DES IMPRIMANTES 3DD’APRÈS 3D AVENIR

Cette réalité de coût abordable pour le prototypage à la demande est née des visionnaires du MIT qui développèrent en 1993 la plus rapide et la moins coûteuse méthode de prototypage par impression en 3D.

près la création en 1994 de Z corporation par quelques-uns de ces mêmes visionnaires, nous avons

promis de mettre le prototypage à la demande à la portée de chaque concepteur ou ingénieur.Par cette promesse, il s’agissait de développer des imprimantes en 3D qui s’appuieraient sur les imprimantes de texte et qui évolueraient rapidement pour offrir vitesse, faible coût, précision, couleur et convivialité.

Les imprimantes en 3D arriventEn 1996, nous avons introduit la Z®402, la première imprimante 3D du marché, redéfinissant vitesse et faible coût dans le prototypage rapide. Les versions ultérieures telles que la Z402c et la Z406 introduirent l’impression multi-colore en 3D pour des modèles plus vifs et plus informatifs si nécessaire.

Performance améliorée, faible coût et couleurEn 2003, notre version ZPrinter® 310 a permis une percée fulgurante car ne nécessitant qu’une expéri-ence utilisateur réduite et autorisant un prix abordable sans précédent. En 2005, le Spectre ZTM510 redéfinissait l’impression en 3D avec une nouvelle génération d’imprimantes haute résolution et des couleurs éclatantes.

Focalisée sur une utilisation facileEn 2007, la ZPrinter 450 lança la troisième génération d’imprimantes en 3D, se focalisant sur une facilité d’utilisation et la compatibilité de bureau. La solution tout en un (impression, dépoudreur), au-tomatisée et autonome a accru la commodité et la convivialité au bureau.Elle fut suivie en 2008 par la

ZPrinter 650, avec des tailles et des performances accrues, puis en 2009 la ZPrinter 350, qui rendit l’impression en 3D encore plus abordable. Ces imprimantes ont permis l‘accessibilité en 3D à des nouvelles catégories d’utilisateurs.

Apremière

génération

deuxièmegénération

troisièmegénération

horizons


legende :

schéma d'évolution des machines (distribuées par Z corporation) de 1995 à aujourd'hui

Plastic laser-sintering system for the direct manufacture of series, spare parts and functional prototypes

The technology:Laser-sintering - the key to e-Manufacturing Laser-sintering is well known as

the technology of choice for en-

suring the quickest route from

product idea to market launch.

Innovative companies from a

broad range of industries are

using this technology for e-Manu-

facturing – the fast, flexible and

cost-effective production directly

from electronic data for every

phase of the product life cycle.

The system: e-Manufacturing in the compact classThe FORMIGA P 100 represents

laser-sintering in the compact

class. With a build envelope of

200 mm x 250 mm x 330 mm, the

FORMIGA P 100 produces plastic

parts from polyamide or poly-

styrene within a few hours and

directly from CAD data. The

system is ideally suited for the

economic production of small

series and individualised products

with complex geometry – require-

ments which apply, among others,

to the medical device industry as

well to for high-value consumer

goods. At the same time, it pro-

vides capacity for the quick and

flexible production of fully func-

tional prototypes and patterns for

plaster, investment and vacuum

casting. With turnaround times of

less than 24 hours the FORMIGA

P 100 can be perfectly integrated

into a production environment that

requires the highest level of flexi-

bility. The system distinguishes

itself also by comparatively low

investment costs.

Innovation for use in productionThe system offers its users

several technical innovations. It

has been designed to produce

vertical walls with maximum sur-

face quality. The extremely fine

focus diameter enables wall thick-

nesses of as little as 0.4 mm. Thus,

the system is ideally suited for

small, detailed components such

as connectors, just to name one

example. The revolutionary dosage

and recoating system ensures a

high product quality and process

stability. Several new features make

the system extremely user-friendly,

and it requires only a minimum of

accessories. As a result, energy

consumption is comparatively

low leading to reduced operation

expenses. The FORMIGA P 100 is

compact and easy to install. As a

result, there are little requirements

to the set-up conditions. The in-

stallation and adjustment of the

system has also been simplified

and can be completed now within

one working day. Data preparation

can easily take place at the users‘s

workplace — once again lending

itself to decentralised production.

Automation and intelligent functionalityDue to its ergonomic peripheral

devices and the high degree of

automation, the FORMIGA P 100

offers user-friendly handling, the

optimum level of productivity as

well as excellent integration into

FORMIGA P 100


dossier technique

LE PRINCIPE DE LA TECHNOLOGIE

L’impression 3D est une technique de prototype rapide récente. Issue du MIT (Massachussets Institute of Technology), elle permet de produire un objet réel à partir d’un fichier CAO en le découpant en tranches puis en déposant ou solidifiant de la matière couche par couche pour, en fin de compte, obtenir la pièce terminée.

outes les technologies sont basées sur la découpe de l’objet virtuel 3D en fines lamelles 2D de très fine

épaisseur. Ces fines lamelles sont déposées une à une en les fixant sur les précédentes, ce qui reconstitue l’objet réel. Le principe est donc assez proche de celui d’une imprimante 2D classique : pour certaines, les buses utilisées sont d’ailleurs identiques aux imprimantes de bureau. C’est l’empilement de ces couches qui créé un volume.

Il existe différents types de technologies, les principales sont :- SLA (Stéréolithographie)- FDM (Fused Deposition Modeling)- SLS (Selective Laser Sintering)- AM ou ALM (Additive - Layer - Manufacturing)- MJM (Modelage à Jets Multiples)

T

a photopolymérisation est le premier procédé de prototypage rapide à avoir été développé dans les

années 1980. Le nom de SLA (pour StereoLithogrAphy) lui a été donné. Il repose sur les proprié-tés qu’ont certaines résines à se polymériser sous l’effet de la lumière et de la chaleur (en général une résine spéciale sensible au traitement ultra violet).Dans ce procédé, une plateforme mobile est plongée dans une cuve de résine liquide. Cette plateformesupporte le modèle en cours de fabrication. La plateforme est positionnée à une profondeur H en dessous du niveau de la résine.

Un laser fixe et un dispositif de contrôle du faisceau surplombent la plateforme. Le contrôle de la direction du faisceau s’effectue à l’aide de déflecteurs qui sont des miroirs très précis (très plats) montés sur des galvanomè-tres. L’utilisation de deux de ces dispositifs de contrôle permet de diriger le faisceau en n’importe quel point de la plateforme.Les tranches constituant le modèle sont ensuite traitées une par une : le faisceau laser balaie la surface de résine liquide en fonction de la forme de la tranche définie informatiquement. Sous l’effet de la lumière le photoinitiateur forme un radicalaire et les monomères sont

instantanément pontés entre eux formant un polymère solide.La plateforme descend ensuite d’une hauteur h (La hauteur h est la résolution qui a été choisie pour laproduction de l’objet) et le processus se renouvelle pour chaque tranche. Les objets deux dimensions ainsi produits sont superposés pour produire la structure complète.Une fois terminé, le modèle est sorti de la cuve et le mélange non polymérisé est dissout dans un solvant adéquat.La dernière étape consiste en une cuisson de l’objet afin de le durcir.

Lla sla (stéréolithographie)


dossier technique

ette technique consiste à faire fondre une résine (généralement du plastique) à travers une buse chauffée.

Un petit fil de plastique, de l’ordre du dixième de millimètre, en sort. Ce fil est déposé en ligne et vient se coller sur ce qui a été déposé au préalable.

Précis, fini de surface lisse.

Résistance des matériaux, des modèles de couleur peuvent être créés.

Les options matérielles sont limitées, les modèles de couleur ne peuvent pas être créés.

Finition rugueuse de la surface.

Cla fdm (fused deposition modeling)

avantages

avantages

inconvénients

inconvénients


dossier technique

Grande résisitance des matériaux

Moins précis, surface rugueuse, les modèles de couleur ne peuvent pas être créés.

la sls (selective laser sintering)

avantages

inconvénients

ette technique est similaire à la SLA, car une résine ou un liquide spécial est utilisé, sauf que deux lasers sont

synchronisés et leur point de rencontre créé une énergie nécessaire pour le durcissement de la matière.La technologie du frittage sélectif

par laser fonctionne en utilisant du CO2 (dioxyde de carbone), un laser et un matériau en poudre. Le matériau en poudre est placé sur la plate-forme de la construction en plusieurs couches. Sur la base des données 3D, le laser CO2 lie la couche de matériau en poudre par couche pour construire le modèle.

C


dossier technique

Plus précis, à haute définition des modèles de couleurs peuvent être créés.

Plus précis, finition de surface lisse, bon détail caractéristique, les modèles de couleur peuvent être créés. Jet simultané de plusieurs matériaux.

Matière brute, la force de surface moins, finition.

Matière brute, la force de surface moins solide.

avantages

avantages

inconvénients

inconvénients

Les imprimantes 3D basées sur cette technologie utilise un matériau en poudre et un liant liquide pour construire

olyjet et Ployjet Matrix sont des nouvelles technolo-gies qui ont été introduites par Objet Geometries en

le modèle. Le fonctionnement est similaire au frittage sélectif par laser, mais au lieu d’utiliser un laser UV,

2000 et 2007 respectivement. La technologie Polyjet oeuvre par le jet de photopolymère en couches ultra-minces sur une plate-forme de construction. Polyjet matrice permet également le jet simultané de différents types de matériaux. Une cure de lumière UV est ap-

il utilise un liant liquide qui lie le matériau en poudre. Ce liant liquide est pulvérisé par l’impression jet d’encre, ce qui forme les couches d’impression 2D.

pliquer à chaque couche immédi-atement après qu’elle soit projetée. Peut produire des modèles plus précis avec une épaisseur de couche d’environ 16 microns.

L

P

la mjm (modelage à jets multiples)

Polyjet et ployjet matrix


dossier technique

FICHE OUTILImprimantes 3D : les critères de choix.Le prototypage rapide est en passe de devenir une technique de fabrication à part entière. De plus en plus de petites entreprises se lancent sur le créneau de la fabrication directe. Le point sur cette nouvelle technologie.

bien identifier son utilisation

Réaliser des test sur un prototypeEn imprimant un objet en trois dimentions à partir d’un fichier de CAO, il est possible de valider les points critiques étape par étape. De quoi éviter toutes les erreurs qui ralentissent la durée de conception. Cette technologie permet de percevoir la forme réelle de l’objet avant sa commercialisation.

Produire des objets en petite sérieIl est souvent plus rentable de réaliser soi-même sa production.Certaines imprimantes 3D possèdent un plateau si large que cette possibilité leur est ouverte.

Mieux vendre un produit. Les imprimantes 3D permettent de produire des objets proches de la qualité finaleDe récents modèles fournissent notamment la prise en charge de la couleur. De quoi séduire de futurs clients.


dossier technique

les questions

à se poserl'avis de l'expert

les principaux

fournisseurs

les points

à surveiller

Quelle est la finalité de mon prototype ?Celui-ci va-t-il se limiter à une simple évaluation des dimensions réelles de la pièce ? Ou servira-t-il à la réalisation d’une étude mécanique ?

Ai-je bien un logiciel de dessin virtuel ?Une bonne partie des acheteurs d’imprimantes 3D pense que le logiciel de créa-tion d’objets numériques est inclus. Erreur : ce qui est vendu avec la machine se limite à un logiciel qui corrige le fichier source afin d’effectuer l’impression.

Quelles sont les dimensions de l’objet que je veux imprimer ?Plus le bac d’impression est grand, plus élevé sera le prix de l’imprimante 3D. On peut limiter la taille du bac en se contentant d’imprimer les parties d’un objet en plusieurs phases.

Karol RuelResponsable de la division prototypage rapide chez Multi-station«Pour bien choisir son imprimante 3D, la précision est le critère majeur.C’est primordial si l’on veut obtenir une piéce fonctionnelle !Par ailleurs, aujourd’hui la quasi totalité des résines peuvent être fondues pour obtenir un moule. Mais cela nécessite toujours un seuil de précision à respecter, je pense qu’une imprimante 3D dont la précision est de 0,2mm est capable de réaliser tout le gros oeu-vre : coques de téléphones, engrenages, objets artis-tiques... Mais si l’on travaille dans la joaillerie, le micron est obligatoire.»

Le monde de la fabri-cation d’imprimante 3D se compose de quatre principaux producteurs.C’est ce que révèle une étude de marché, menée par Wholers Associates.

Stratasys occupe-rait une position dominante.Notamment avec sa gamme Dimension qui s’accaparerait le tiers des ventes d’imprimantes 3D, tous producteurs confon-dus.

Le reste des ventes étant confisqué par Zcorporation, qui occupe la seconde place, devant 3D Systems et Objet Geometries.

Le marché de l’imprimante 3D res-semble à une vérita-ble mine d’or.Le géant de l’informatique HP vient de faire irruption sur ce marché. Cette prise de position est rendu pos-sible grâce à un partenariat noué avec Stratasys.

La précison coûte cher ! Avant de passer à l’acte, mieux vaut analyser préci-sément les performances attendues en termes de précision, de taille, de couleurs et de temps d’impression...Augmenter une de ces cara-ctéristiques peut doubler voire tripler le prix d’achat.

Testez avant d’acheter.De cette dernière, vous pourrez vous rendre compte de la précision réelle de la machine.Les fournisseurs ont tendance à retravailler les prototypes qu’ils exposent... Ce qui risque de fausser la donne. Cette astuce vous permettra également de concrétiser la durée réelle de fabrication. Notamment l’étape de «dissolution du socle» (celle où l’on retire l’objet imprimé) qui peut parfois traîner en longueur.


dossier technique

ENVIRONNEMENT

Suite à un article de Fabballo du 3 janvier concernant les crédits carbone pour l’impression 3d, ce n’est pas si simple à première vue. En effet, l’impression 3d requiert des imprimantes assez importantes (pour les professionnels) et les constructeurs d’imprimantes 3d ne sont

pas plus écologiques que n’importe quel autre constructeur de matériels de conception (machine outils, robots...).

Les consommables ne sont pas non plus exemptes d’impact écologique. Que ce soit les résines plastiques ou les poudres polymères, les matériaux utilisés ne sont pas plus et pas moins polluants que d’autres matériaux classiques équivalents.

Même si actuellement des avancées de l’industrie pétrochimique ont lieu avec “des éco-polymères”, comme le PLA (polyactic acid) qui est peut être la plus écologique des matières utilisées pour l’impression 3d, car elle est d’origine renouvelable, c’est ailleurs qu’il faut chercher le caractère profondément écologique de l’impression 3d.

L’impression 3d permet de produire localement à l’unité ou en petite série toutes sortes de pièces. On économise donc : Le transport L’emballage Le stockage Les déchets de production (les consommables non utilisés sont recyclés.)

AL’impression 3D : un technologie écologique ?

Ainsi, chez ZCorporation les imprimantes sont présentées de la manière suivante :“Le fonctionnement de la machine est écologique sans aucune produc-tion de produit toxique et les déchets sont recyclables.”

“ Les matériaux non utilisés sont recyclés pour la conception suivante afin d’éviter tout gaspillage.”

“Système de gestion de la poudre parmi les plus avancés actuellement disponibles sur une imprimante 3D à jet d’encre :- système en boucle fermé de chargement, élimination et recyclage de la poudre,- pression négative continue pour contenir les particules en suspension dans l’enveloppe de la machine,- pas de déchet liquide à manipuler,- utilise des matériaux de fabrication écologiques et innoffensifs.”



dossier technique

FOURNISSEURS DE PRESSE

Comparatif Imprimantes 3D du marché - Source : Industrie et Technologies - Mai 2010

D’après une étude de Wholers Associates, il y aurait 4 principaux fournisseurs :- Stratasys (Etats-Unis) serait le leader avec un tiers des ventes- Z Corporation est le challenger- 3D systems et Objet Geometries sont derrière

Mais le géant de l’informatique HP a fait irruption en janvier 2010 sur ce secteur (alliance avec Stratasys) avec la HP Design Jet3D et pourrait bousculer la donne.

stratasys

3D Systems

et Objet geometries

(ex aequo)

Z Corporation


produit

MATIÈRES PREMIÈRES

Ce sont des matières plastiques à haute résistance mécanique, atoxiques et non-contaminantes.Ce sont les seules matières plastiques plus légères que l’eau et supportent très bien l’exposition à la plupart des substances chimiques.

L’acide polylactique est un pro-duit intermédiaire résultant de la fermentation du sucre ou de l’amidon (par exemple de betterave ou de maïs) : les bactéries de l’acide lactique font fermenter le produit de base. Ensuite, l’acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour

Les polymères ABS sont une famille unique de techno-polymères. Leur nom est représenté par les initiales des trois monomères qui le constituent : l’Acrylonitrile qui apporte la résistance thermique

Le polypropylène (PP) est un produit semblable au PE. C’est un matériau léger, translucide,

On peut facilement les colorer et lesmodifier pour la création d’alliages particuliers selon la nécessité du produit.Le polyéthylène (PE) est chim-iquement inerte. Le PE à basse densité (LDPE) a une structure

devenir de l’acide polylactique / polylactide (PLA). Ce matériau transparent ressemble aux produits synthétiques thermoplastiques de grande consommation, non seulement par ses propriétés, mais il peut en outre être travaillé sur les installations existantes pour donner des films, des pièces

au vieillissement; le Butadiène qui contribue à la conservation des propriétés aux basses tem-pératures, à la ténacité et à la résistance aux coups ; le Styrène donne la luminosité, la rigidité et

résistant à la stérilisation en autoclave, résistant aux pro-duits chimiques et aux agents

atmosphériques.

qui donne origine à un produit moins compact. Le PE à haute densité (HDPE) a une structure qui rend le produit plus rigide et moins perméable.

moulées, des gobelets etc. Le PLA est déjà utilisé depuis des années dans le domaine pharmaceutique. Les vis, clous et implants en PLA sont employés pour stabiliser les fractures osseuses.

la facilité au travail. En général, les ABS ne résistent pas aux agents atmosphériques. Si les meubles en ABS sont exposés à l’extérieur, leur couleur peut varier et s’atténuer.

Les imprimantes 3D actuelles sont capable d’imprimer toute sorte de matière : du plastique, du métal, du verre, etc.Voici quelques-unes des nombreuses matières premières plastiques utilisable par les imprimantes 3D :

LES POLYéTHILèNES (LDPE et HDPE)

ACIDE POLYLACTIQUE (PLA)

ABS

LE POLYPROPYLENE (PP)


produit

Ci-dessous quelques exemples de prix (Source : www.multistation.com)

Le polychlorure de vinyle ou chlorure de polyvinyle est un polymère thermoplastique de grande consommation, amorphe ou faiblement cristallin, connu généralement sous le sigle PVC (de l’anglais polyvinyle chloride).Le PVC est le plus souvent mis en forme par des procédés en continu (extrusion, enduction).L’extrusion est utilisée notamment pour la fabrication des profilés des

Ce qui plaide en faveur des produits PLA : - Diversité des possibilités d’emploi - Première alternative naturelle au polyéthylène - Hautement transparent, insipide - Résistant à la chaleur jusqu’à 60° environ

fenêtres et des tubes en PVC.Le PVC est un matériau thermoplastique. Les matéri-aux thermoplastiques sont de nature à être fondus lors d’un chauffage à une certaine tempéra-ture et qui durcissent ensuite après refroidissement.Il est utilisé pour fabriquer des produits durables, souvent avec une espérance de vie dépassant 60 ans. En plus de sa longévité, le

PVC est un matériau parfaitement convenable à être recyclé après son utilisation.Les composés de PVC sont à 100% recyclables physiquement, chim-iquement ou énergétiquement. Après une séparation mécanique, broyage, lavage et un traitement pour éliminer les impuretés, il est préparé par divers moyens techniques (granulé ou en poudre) et réutilisé en production.

LE POLYCHLORURE DE VINYLE (PVC)


produit

AUSSI

Le site de Shapeways propose 14 matériaux avec des caractéristiques de dureté et précisions clairement indiquées.Présence d’un plastique transparent et de métal.

Ci-dessous les différents matériaux disponibles sur le site de Shapeways :


produit

LOGICIELS / FORMATS DE FICHIER

i les logiciels de CAO type Catia, SolidWorks ou Au-tocad sont chers et peu conviviaux pour les néo-

phytes, les éditeurs font des efforts. Sketchup de Google, 3DVia Shape de Dassault Systèmes et Wings3D, téléchargeables gratuitement, offrent à chacun la possibilité de se lancer dans la production de fichiers CAO de part leur utilisation simplifiée.Tous ces outils logiciels exportent des modèles en 3D sous forme de fichiers aux formats standards pour des imprimantes en 3D.

Sles logiciels

quelques exemples de logiciels de CAO


produit

e nombreux formats de fichiers existent mais la norme depuis la fin des années 80 pour la fabrication additive est le .stl

(pour stéréolithographie). Dans ce format, les surfaces sont définies par un ensemble de triangles les uns à côté des autres, décrits par la position de leurs sommets et une normale pointant vers l’extérieur de la matière.

Autres formats utilisés : .wrl (vrMl), .PlY, .3Ds et .ZPr.

Dles formats de fichier

workflow pour l'impression 3d


des imprimantes 3D de 1 000€ à 50 000€

schéma des utilisations dans le monde du prototypage par secteur

PERSpectives

ÉTUDE DE MARCHÉ

ertaines imprimantes 3D sont très abordables (1000 € pour l’Extru 3D de Multistation, livré en kit à assembler avec

des consommables ABS, APL, PEHD, PEBD, PP ou PVC à partir de 70 €/kg pour l’ABS) mais affichent une faible résolution (400 μm) tandis que d’autres autorisent

la production de pièces en plusieurscouleurs (Zprinter de Zcor-poration) se rapprochant de la perception du design de l’objet fini. Pour la production de proto-types de qualité, il faudra compter cependant un budget de 20 000 à 50 000 €.

C LES CHIFFRES

- 12000 systèmes de fabrication additives devraient être vendues mondialement en 2015.- 1 milliard de dollars, c’est le chiffre d’affaire estimé pour ce marché en 2015.- 25mm3 d’un objet imprimé en 3D coût aujourd’hui entre 0,75 et 1,20€ à produire.

Source : NextGen Research, Wohlers, 3D Systems


ANALYSE CONCURRENTIELLE

Stratasys / HP

SolidworksAutocadMaya3D Studio MaxBlenderSketchup

- ABS (Acrylonitrile butadiène styrène)- PVC (Polychlorure de vinyle)- Résine / Caoutchouc - Poudre + Liant- Cire spécifique Solidscape- Stainless Steel (Acier inoxydable en bronze infusé)- Alumide (WSF avec poussière d’aluminium)- Glass (Verre calcique)- Full Color Sandstone (Grès couleur par ZCorp)- White, Strong & Flexible (PA 2200)- White Detail (Photopolymère à base d’acrylique)- Transparent Detail (Photopolymère à base d’acrylique)- Black Detail (Photopolymère à base d’acrylique)- Grey Robust (ABS)- Sterling Silver (Argent massif)

3D Systems

Eos

Solido

Z Corporation

Objet Geometries

Multistation

Solidscape

FDM

SLA, MJM, SLS

SLS

PSL

Impression jet d’encre couleur sur poudre composite

SLA

Extrusion d’un film plastique

Technologie additive (dépôt de couches successives de cire)

fournisseur de presse technologie

fournisseur de logiciels

fournisseur de logiciels

PERSpectives

DIAGRAMME DE PORTER


DIAGRAMME DE PORTER

IMPRESSION 3D(technologies multiples mais les principales sont

: FDM, SLS, MJM, ALM, PSL)

- Maquette et prototypage traditionnel- Stéréolithographie (SLA)- Usinage à très grande vitesse

- Maquette virtuelle en image de synthèse

entrant

état actuel

substitut

- Architecture (maquette)- Santé (prothèse)- Réalisation de person-nage- Prototypage de pièce (pièce mécanique manquante,...)

applications

Poly-ShapeFigurePrintPrint-ValueSculpteo3D Volume PrintShapewaysI.Materialised3D PrintOMFGProtodemonSolideXpress

AdidasBMWIkeaMattelNikeSkodaMercedes BenzProcter & GambleFisher PriceGillettePhilipsNokiaCartierLogitechSamsungJohnson & JohnsonBossBayerBoschFenderMITDisneyMotorolaHasbroBlack & DeckerConverseLG ElectronicsNASARolls Royce PLCSonyTimberlandUS Army Fleet SupportUS Naval Research Laboratory

- Particulier- Architecte- Prothésiste- Designer

utilisateurs

externes

utilisateurs

internes

clients

PERSpectives


DIAGNOSTIC STRATÉGIQUESWOT

- Nouveau produit- Rapidité du procédé- Prototype à faible coût- Machine haute précision (qualité d’impression)- Peu de personnes mobilisées- Pas de problèmes de projections, d’odeurs ou de bruits par rapport aux machines de prototypage rapide- Objet unique pour les particuliers

- Faible impact sur l’environnement- Marché se développant- Fusion / Alliances stratégiques des fournisseurs (exemple : Stratasys et HP)- Ouverture de marché grâce à la baisse des prix

- Technologie très différente avec des types de consommables particulier à chacune des technologies (peu de polyvalence des machines)- Technologie peu connue- Taille / Volume restreints (ne convient aux objets excédant un volume de 250 x 250 x 250 mm)

- Développement des concurrents- Guerre des prix quand la technologie va se développer (marge en baisse)- Nouvelle réglementation (produit dérivé du pétrole : plastique ou métaux)

FORCES

OPPORTUNITéS

FAIBLESSES

MENACEs

PERSpectives


SCÉNARIOSSCÉNARIO 1 - Des imprimantes 3D à la portée du grand public

SCÉNARIO 2 - Disparition de certains fournisseurs de presse

SCÉNARIO 3 - La technologie Polyjet prend le dessus

PERSpectives

Cause :

Des machines de plus en plus petites et de moins en moins chères arrivent sur le marché.L’ntérêt des particuliers dans le remplacement de tous types d’objets monte progressivement.

Cause :

Une rarification et la hausse des prix du pétrole sont constatés. Le pétrole étant l’une des matières premières des consommables actuels, il y a nécessité pour les fournisseurs de faire évoluer leurs consommables et leur technologie. Le développement des consommables conçues par les fournisseurs est cependant trop lent, voir inexistant.

Cause :

De part son innovation qui permet de mélanger sur un même objet différents matériaux, et de plus en couleurs, la technologie Polyjet a pris le dessus sur le marché de l’impression 3D.

Exemple :“Papa, papa, ma voiture téléguidée est cassée !- Pas de problème fiston, je t’en imprime une toute neuve dans quelques heures !”Une scène qui deviendra banale dans les années à venir.

Conséquence :

Les fournisseurs d’imprimante 3D qui n’ont pas adaptés leur process aux nouveaux biomatériaux perdent des parts du marché face à la concurrence, et sont même amenés à disparaître.

Conséquence :

Les trop nombreuses technolo-gies concurrentes sont de moins en moins utilisées au profit de la tech-nologie Polyjet.Certaines sont même amenées à disparaître.

Conséquence :

Ces outils qui étaient jusqu’alors réservées aux grands industriels se démocratisent et débarquent dans les foyers.


ACTUALITÉS

PERSpectives

hp se lance dans l'impression 3d

Airbike, impression d’un vélo 3D aussi costaud qu’un vélo en aluminium

e leader de l’informatique se lance dans la fabrication rapide et le prototypage par extrusion d’un fil fusible avec des impri-

n a pu voir toutes sortes d’objets imprimés à par-tir d’imprimantes 3D, mais l’EADS (European Aerospace

mantes 3D sur la base des machines uPrint Plus de Stratasys.La gamme comprend pour le moment deux modèles : la HP Designjet 3D (monochrome à 12 500€) et la HP Designjet 3D (couleur à 16 200 €) qui produit des modèles en plastique ABS avec le choix de huit couleurs. La première traite des objets jusqu’à 203 x 152 x 152 mm, alors que la seconde va jusqu’à 203 x 203 x 152 mm.Une station de nettoyage HP Designjet 3D Removal System

and Defence Group) a mis en valeur le premier vélo en nylon – dont ils disent que pourrait remplacer les vélos en acier et aluminium tradi-tionnels en raison de la méthode abordable de sa création.Goutte après goutte, chaque par-tie de la moto est faite à partir de poudre en utilisant l’additif Layer des processus de fabrication de l’impression 3D, avec la machine connectée à un ordinateur chargé de la conception du design du vélo CAD.Les Vélos en aluminium sont déjà assez léger,mais EADS affirme que

leur vélo en nylon Airbike est de 65 pour cent plus léger. Il est égale-ment plus écologique à produire, eten raison de la nature de l’impression

3D, les pièces individuelles peuvent être imprimées facilement si elles sont endommagées.

(1700€), complète les impriman-tes, pour retirer automatiquement toute la matière en surplus, ainsi que les supports nécessaires à la construction des pièces.Cette machine, simple d’emploi, fonctionne en environnement de bureau en employant uniquement de l’eau et du détergent.Le pack de cinq bobines couleur est proposé à 725€. Une bobine permet de réaliser en moyenne de 8 à 10 pièces. Selon HP, ces machines seraient rentabilisées en un an par des bureaux d’étude produisant de 5 à 10 modèles par mois.HP mise sur l’intuitivité de ces machines qui les rend abord-

able par des néophytes. Le logiciel livré avec l’imprimante récupère les modèles CAO dans la plupart des formats standards du marché et les prépare automatiquement, notamment en créant les supports nécessaires à la construction.

L

O

Source : Industrie-technologie n° 922, Mai 2010

Source : http://www.impression3d.net/airbike-impression-dun-velo-3d-aussi-costaud-quun-velo-enaluminium/


PERSpectives

L’IMPRESSION 3D AU SERVICE DE NOTRE NOTRE SANTÉ (par ludovic fery)

L'impression 3D à portée de tous ? (par Damien Leloup)

e rein artificiel est construit en six heures.Bientôt des imprimantes au bloc opératoire ? Un

e projet Reprap, qui en est à sa troisième génération, permet de créer sa propre machine pour moins de mille euros. Plus

chirurgien américain y croit dur comme fer. Après les vessies, il compte fabriquer par impression 3D des reins artificiels.

intéressant encore : la machine, principalement faite de plastique, peut être utilisée pour créer les pièc-es... d’une autre Reprap. Conçue par l’ingénieur britannique Adrian Bowyer, au titre d’expérience, la machine est à construire soi-même, et donc réservée aux bricoleurs avertis. Des entreprises proposent cependant d’autres modèles par-tiellement prémontés pour un peu plus de mille euros. Ces machines offrent une résolution d’impression un peumoins fine que lesmodèles plus coûteux,mais constituent des produits bienmeilleur marché que les modèles professionnels, et inté-ressent à ce titre les passionnés de la 3D.

Près de neuf personnes sur dix en attente d’une greffe d’organe attendent un rein. Demain, le manque de donneurs pourrait être comblé grâce à l’impression 3D, selon Anthony Atala, chirurgien au Wake Forest Institute for Regen-erative Medicine.La technologie a déjà fait ses preuves par le passé. Un des patients opérés par le docteur Atala vit par exemple depuis dix ans avec une vessie fabriquée par cette méthode.L’impression 3D doit mainten-ant passer un cap supplémentaire pour reproduire des organes aussi complexes que les reins. Il serait

en théorie possible de contourner cette difficulté en scannant l’organe à remplacer avant d’en faire un modèle 3D transmis à l’imprimante qui le reconstruise couche par couche.Si la technologie permet déjà d’imprimer différents types cellulaires à la manière d’encres, la façon dont les chercheurs vont reproduire les différentes fonctions du rein (hormonale, détoxifiante...) reste floue.Reste que les prototypes de reins artificiels sont fabriqués en seulement six heures. A quand les premiers essais de greffes ?

L

L

Pour en savoir plus : http://www.wakehealth.edu/WFIRM/

Source : LEMONDE.FR | 29.04.11


PERSpectives

ACTUALITÉSUNE FLUTE FABRIQUÉE PAR IMPRESSION 3D (par charles foucault)

ourrons-nous bientôt écouter un orchestre imprimé en 3D ? Après le violon fabriqué par fabrication additive qui a fait la

couverture de The Economist sorti le 12 février dernier, voici la flûte née de la même technologie.L’impression 3D fait parler d’elle. Cette méthode de fabrication ad-ditive par dépôt de matière ou frittage de poudres est pressentie

comme une nouvelle manière de produire. Un an après Industrie & Technologies (n°920, mars 2010), le très généraliste The Economist s’est emparé du sujet en choisissant comme photo de couverture un vio-lon imprimé en polymère par une machine de marque EOS.Pendant ce temps, dans son labo-ratoire du MIT (Massachusetts In-stitute of Technology) Media Lab,

le chercheur Amit Zoran observait, quinze heures durant, la création dans l’imprimante 3D Connex500 d’Object Geometries, de la flûte traversière qu’il avait préalablement dessinée sur un logiciel de CAO.Les quatre parties de la flûte sont imprimées simultanément par la machine.

P

Source : http://www.industrie.com/it/production/une-flute-fabriquee-par-impression-3d.11081

Ces exemples, bien qu’anecdotiques, montrent bien les possibilités en terme de liberté de conception qu’offrent la technologie. Ils laissent aussi entrevoir ce futur proche où le consommateur n’aura plus besoin de sortir pour aller achet-er une pièce perdue ou cassée, il la fabriquera. Reste à mettre en musique le modèle économ-ique adéquat, qui viendra cer-tainement bouleverser celui qui lie aujourd’hui le consommateur à un objet manufacturé dans une usine loin de chez lui.


’impression 3D permet une nouvelle révolution dans le fait de concevoir et de produire. C’est donc un avantage concurrentiel indéniable dans la mesure où, grâce à cette technologie, les entreprises de packaging peuvent être réactives et concevoir au plus près les désirs de leurs clients.

Dans l’avenir, cette technologie pourrait avoir des concéquences plus profondes sur notre façon de produire.

Certains spécialistes voient déjà en cette technologie un moyen de production pour le futur, qui ne serait plus uniquement dédié aux phases de prototype ou de maquette, mais adaptée à des productions en série, révolutionnant ainsi les façons de fabriquer et de produire. Chaque personne pourrait devenir le créateur de ses propres objets. L’individu viendrait concurrencer l’entreprise.

Il faudra donc encadrer cette technologie également pour la protection de la propriété intellectuelle. En effet, la facilité d’impression fait que, désormais, n’importe qui peut copier une oeuvre !

L

conclusion


BIBLIOGRAPHIE / WEBOGRAPHIE

- Industrie-technologie n° 920, Mars 2010- Industrie-technologie n° 922, Mai 2010- Usine Nouvelle n°3209, Octobre 2010

- SOLIDWORKShttp://blogs.solidworks.com/solidworksfrance/2010/06/printvalue-spécialiste-de-limpression-3d-et-ds-solidworks-éditeur-de-logiciel-de-cao-3d-témoignent-d.html

- WIKIPÉDIA http://fr.wikipedia.org/wiki/Impression_3D

- MARC CHABREUILDes prototypes en couleur avec une imprimante 3DTechniques de l’ingénieur, actualité, génie-industriel-thématique_634, 28 avril 2010.Disponible sur : < http://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/genie-industrielthematique_6341/desprototypesen-couleur-avec-une-imprimante-3d-article_6965/ >

- VIDÉO M6 19/45 & MSN Actualités - Posté le 30/10/10Technologie : une impression de jamais vu !Disponible sur : < http://video.fr.msn.com/watch/video/technologie-une-impression-de-jamaisvu/13quemfyn?from=sharepermalink-blogger >

- SCULPTEOL’impression 3D couleur : comment ça fonctionne ? In : blog.sculpteo.com, 02/11/10.Disponible sur: < http://blog.sculpteo.com/2010/11/02/impression-3d-couleur/ > (consulté le 19.11.10)

Impression 3D : la révolution est en marche In : blog.sculpteo.com, 01/10/10.Disponible sur: < http://blog.sculpteo.com/2010/10/01/impression-3d-la-revolution-est-en-marche/ >

Questions fréquemment posées sur l’impression 3D In : blog.sculpteo.com.Disponible sur: < http://www.sculpteo.com/fr/help/#transferer-un-design >

- SENSAGENTImpression_3D. In : dictionnaire.sensagent.comDisponible sur: < http://dictionnaire.sensagent.com/Impression_3D/fr-fr/ >


- ANAGRAMImpression 3DDisponible sur : < http://blog.lamoustacherie.fr/?p=959 >

- KALLISTO et AURORE ARKADisponible sur : < http://www.impression-3d.info/ >

- Origine (http://www.impression-3d.info/Origine,35.html)

- Mémoire - Impression 3D - November 11, 2010http://issuu.com/axel111991/docs/m_moire_-_impression_3d_-_2010

- IMPRESSION 3Dhttp://www.impression-3d.com/

- SHAPEWAYShttp://shapeways.com/

- CADVISIONhttp://www.cadvision.fr/

- HPhttp://h10088.www1.hp.com/cda/gap/display/main/index.jsp?zn=gap&cp=20000-13698-16013-15259-27018^304024_4041_1__&jumpid=ex_r11400_fr/fr/ga/ipg/hpipgemeawukawgagsbdesignjet3ddesign-jet/ps/g_3DDesignjet&s_kwcid=TC|17966|impression%203D||S|p|7014704695

- OBJET GEOMETRIEShttp://www.objet.com/

Documents

IMPRESSION 3D - cerig.pagora.grenoble-inp.frcerig.pagora.grenoble-inp.fr/.../impression-volume-objet-3D_web.pdf · Impression 3D / / / N°1 - juin 2011 3 ‘‘ En 1964, Arthur C