IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLESurvol des applications dans l’industrie de l’éclairage et autres secteurs touchés

Par Quoc Tuan Duong, ing.

IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLE

Comprendre comment l’impression 3D fonctionne

Saisir comment l’industrie de l’éclairage en sera transformée

Voir comment l’impression 3D changera le monde

À la fin de cette présentation, vous serez en mesure de

IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLE

Qu’est-ce que l’impression 3D

L’impression 3D et l’industrie de l’éclairage

Applications dans d’autres secteurs d’activités

Projection vers l’avenir

Résumé de la présentation

Qu’est ce que l’impression 3D?

https://www.youtube.com/watch?v=tr1ZAP7v07k

Qu’est ce que l’impression 3D?

Implique un nombre d’opérations visant à retirer de la matière pour en arriver à une pièce finale.

Nécessite plusieurs machines, stations manuelles ou lignes d’assemblages.

Requière soustractive implique l’utilisation de moules

Qu’est ce que l’impression 3D?Soustractif versus additif

Fabrication additive permet d’ajouter de la matière, couche par couche, jusqu’à la pièce finale.

Fabrication additive n’utilise qu’une seule machine.

Fabrication additive n’utilise pas de moules.

Fabrication soustractive Fabrication additive

Fabrication de pièces impossible à créer à partir des techniques de fabrication conventionnelle

N’occasionne pas de pertes de matière

Une seule machine pour une infinité de pièces

Impression de plusieurs pièces d’un même assemblage

Surfaces optiques de qualité sans opérations de meulage ou polissage

Fabrication sur mesure selon les spécifications des clients

Qu’est ce que l’impression 3D?Points forts et faibles de la fabrication additive

Points forts

Lenteur à produire des pièces comparativement à la fabrication soustractive

Qu’est ce que l’impression 3D?Points forts et faibles de la fabrication additive

Points faibles

Qu’est ce que l’impression 3D?Bénéfices du design sur mesure

• Éclairage n’est plus uniquement fonctionnel, mais émotionnel

• Éclairage devient une expérience sensorielle

• Haut de gamme va devenir accessible à tout le monde

• Production limitée et tester le marché, c’est-à-dire du test marketing

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D

• Selected Laser Sintering (SLS)

• Agglomérer en un point de la matière solide par chaleur et/ou pression SANS phase liquide

• Thermoplastiques, métal en poudre, céramique en poudre

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Selected Laser Sintering (SLS)

https://www.youtube.com/watch?v=u6c6XdFGxi4

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D

• Selected Laser Melting (SLM)

• Chauffer de la matière en poudre jusqu’au point de fusion avec un laser

• Acier galvanisé, alliage de titane, aluminium

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Selected Laser Melting (SLM)

https://www.youtube.com/watch?v=AD_QTjGvBck

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D

• Fused Deposition Modeling (FDM)

• Application par couches d’un filament de matériau chauffé

• Thermoplastiques

Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Fused Deposition Modeling (FDM)

https://www.youtube.com/watch?v=H-clhg-oQgM

Tête d’impression: Composant qui se promène dans les directions X, Y et Z

Zone d’impression: Taille maximale de l’objet imprimé

Vitesse d’impression: Vitesse en mm/s que la tête d’impression peut “fabriquer”

Résolution: Précision de l’imprimante mesurée en microns ou millionième de mètre.

Logiciel modélisation 3D: Logiciel où le modèle 3D virtuel est créé sur ordinateur.

Qu’est ce que l’impression 3D?Terminologie

Qu’est ce que l’impression 3D?Terminologie

https://www.youtube.com/watch?v=z7avywzARzk

Logiciel modélisation 3D charge le modèle virtuel sous forme de fichier STL dans la mémoire de l’imprimante.

La mémoire interprète le modèle 3D avec un logiciel interne appelée “Slicer”.

Le “Slicer” effectue des coupes du modèle 3D pour en faire un ensemble de coupes 2D.

Ces coupes 2D sont ensuite transformée en code machine ou “G-Code” pour guider la tête d’impression.

Qu’est ce que l’impression 3D?Procédé

Rapid prototyping et Rapid manufacturing

Distributed manufacturing et insourcing

Proof of concept

Test marketing

L’impression 3D et l’industrie de l’éclairageApplications actuelles

Firmes de design industriel: imprimer des lampes et abat jours impossible à fabriquer par méthodes soustractives

Firmes d’architectes: créer des effets lumineux innovateurs et personnalisés au client

Baisser le prix de l’éclairage haut de gamme et personnalisé

L’impression 3D et l’industrie de l’éclairageApplications potentielles

L’impression 3D et l’industrie de l’éclairageÉtude de cas - Lamplight Farms Inc

Manufacturier américain au Wisconsin spécialisé dans les lampes à l’huile et torchères qui a rapatrié ses activités de R&D depuis la Chine vers l’état de Géorgie aux États-Unis.

“Le prototype semblait parfois taillé à la main. Assez souvent, ça prenait 2 ou 3 fois, parfois 6 fois pour obtenir un résultat acceptable.”

–Ron White, Directeur de l’ingénierie chez Lamplight Farms Inc

Selon Ron White, l’acquisition de l’imprimante 3D au coût de 22 000$ a été remboursée en moins d’un an grâce à une réduction des dépenses avec le nouveau modèle d’affaire.

L’impression 3D et l’industrie de l’éclairageSondage auprès des manufacturiers - Mai 2014

Effectué par le SME’s Advanced Manufacturing Media, une organisation américaine dédiée à la promotion et l’éducation de l’industrie manufacturière

Auprès de 618 manufacturiers américains

53% des répondants prévoient investir 1M$ dans l’Advanced Manufacturing (impression 3D, numérisation 3D, robotique) dans les 2 prochaines années

Thermoplastiques

Métaux

Céramique

Verre

Bois

Applications dans d’autres secteurs d’activitésMatériaux

Béton

Mortier

Chocolat

Pâtes alimentaires

Biomatériaux

Tout matériau en poudre ou en pâte peut être un matériau pour l’impression 3D

Vêtement

Automobile

Construction

Alimentation

Éducation

Applications dans d’autres secteurs d’activitésSecteurs

Environnement

Médical

Militaire

Colonisation d’une autre planète

Si vous pouvez l’imaginer, vous pouvez l’imprimer!

Applications dans d’autres secteurs d’activitésImprimante 3D géante construit 10 maisons en 1 journée!

https://www.youtube.com/watch?v=OYqBxEAtXZA

Applications dans d’autres secteurs d’activitésHershey dévoile la première exposition d’impression 3D de chocolat

https://www.youtube.com/watch?v=ovg19Ehjo7U

Pour 2020, des projections du marché de l’impression 3D % de croissance annualisée de 34%

Projection vers l’avenirPrévisions de croissance par Morgan Stanley

Pour 2017, des projections du marché de l’impression 3D % de croissance annualisée de 81,9%!

Projection vers l’avenirPrévisions de croissance par Wells Fargo

Stratasys, +1000 employés, industriel

3D Systems, +1000 employés, industriel

Ultimaker, 59 employés, domestique

RepRap, 10 employés, domestique

Projection vers l’avenirLes gros joueurs en 2013

Imprimantes à têtes d’impression multiples

Imprimantes hybrides

Cohabitation de la fabrication additive et soustractive

Des emplois et des entreprises créés

Des emplois et des entreprises qui vont disparaître

Projection vers l’avenirLe futur du futur

Les entreprises ont le choix de s’adapter ou de subir les innovations technologiques

Exemple 1: Borders versus Amazon

Exemple 2: Blockbuster versus Netflix

Projection vers l’avenirImportance de l’adaptation technologique

Certaines entreprises innovantes ont déjà adopté l’impression 3D depuis 10 ans!

Tendances similaires entre l’impression 3D et Internet

Début d’Internet avec Netscape

Croissance très rapide et multiplication des millionnaires

Le crash des .com, fusions et acquisitions

Commerce électronique, médias sociaux, applications mobiles, etc.

Projection vers l’avenirImpressions personnelles

On ne peut pas prédire l’avenir, mais on peut observer des tendances émergentes

RéférencesPhotos

http://www.lighting-inspiration.com/wp-content/uploads/2014/03/LUXeXceL-Printed-LED-Optic-1.jpg

http://3dprinting.com/wp-content/uploads/2013/02/2.-Micro-Lens-Array-high-complexity.jpg

http://www.3dprinting.lighting/wp-content/uploads/2014/03/443633768_640.jpg

http://www.3dprinting.lighting/wp-content/uploads/2015/02/3DPrinting.Lighting_LUXeXceL-Printed-Optics-Outdoors_Array.jpg

RéférencesVideos

https://www.youtube.com/watch?v=tr1ZAP7v07k

https://www.youtube.com/watch?v=u6c6XdFGxi4

https://www.youtube.com/watch?v=AD_QTjGvBck

• https://www.youtube.com/watch?v=H-clhg-oQgM

• https://www.youtube.com/watch?v=OYqBxEAtXZA

• https://www.youtube.com/watch?v=ovg19Ehjo7U

SourcesRéférences

http://www.csc.com/townhall/insights/94525-how_3d_printing_will_turn_manufacturing_on_its_head

http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

http://edutechwiki.unige.ch/en/Slicers_and_user_interfaces_for_3D_printers

http://www.forbes.com/sites/tjmccue/2014/07/31/amazon-enters-3d-printing-race/

http://www.3dsystems.com/learning-center/case-studies/lowering-cost-and-reducing-production-time-projet-3d-printing-lets

http://3dprint.com/52152/advanced-manufacturing-report/

http://www.3ders.org/articles/20131106-open-source-3d-printers-challenge-giants-stratasys-and-3d-systems.html

SourcesRéférences

http://www.lighting-inspiration.com/3d-printing/illumination-optics/

http://3dprintingindustry.com/2013/09/30/saving-resources-prototyping-3d-printing-lamplight-case-study/

https://www.linkedin.com/company/stratasys

https://www.linkedin.com/company/stratasys

https://www.linkedin.com/company/ultimaker

https://www.linkedin.com/company/reprap-professional-ltd

Text

Questions