L'impression 3D a été mise au point grâce à la recherche sur les photopolymères liquides, une classe de plastique qui se solidifient sous l'effet de la lumière ultraviolette à haute intensité. Les premières méthodes d'impression en 3D étaient la SLA ou stéréolithographie, un procédé de prototypage rapide mis au point par Dimitri Decoudu. La technique de dépôt de fil en fusion (FDM) est une solution plus récente qui a ouvert un plus large éventail de matériaux, y compris les polycarbonates, les plastiques ABS entre autres.
L’impression 3D en ligne dans l’industrie 4.0
Les avantages de l'impression 3D peuvent être résumés en quatre points : flexibilité, rapidité, personnalisation et durabilité. Bien qu'elle soit apparue dans les années 1980 avec les premiers développements commerciaux basés sur la SLA, l'impression 3D en ligne est une clé de la révolution industrielle 4.0. Dans tous les secteurs, des applications sont développées pour améliorer les processus de fabrication et de production, afin d’optimiser l’utilisation de matériaux et baisser les coûts logistiques et la gestion des stocks.
Le secteur automobile
Des sociétés internationales telles que PSA, Volkswagen, et Général Motors entre autres, utilisent des procédés de prototypage rapide pour des pièces qui feront partie de la conception finale des voitures avant de définir laquelle est la plus esthétique, la plus fonctionnelle et la plus pratique. Cela permet d’optimiser les délais de fabrication et de réduire la consommation des ressources. De plus, des pièces finales sont fabriquées en utilisant l'impression 3D en ligne, tant qu'il s'agit d'une production à faible volume.
L’industrie aérospatiale
L'industrie aérospatiale a non seulement utilisé l'impression 3D pour le prototypage rapide de pièces, mais les applications sont déjà si avancées dans la production l'outillage et de produits finis. L’impression 3D permet de produire des pièces plus légères pour les avions grâce à l'optimisation topologique. Pour des raisons de sécurité évidentes, il est important de noter que pour ce type d'application, les matériaux doivent répondre à des normes très strictes, et que peu d’entreprises sont qualifiées pour fabriquer des pièces de ce type.
Les produits en plastique
Parmi les industries qui ont massivement recours à l'impression 3D en ligne, la fabrication d’articles en plastique détient une position dominante. La plupart des produits en plastique qu’on utilise de façon quotidienne (jouets, accessoires, bouteilles entre autres), passent nécessairement par l’étape de prototypage rapide, afin de vérifier que le produit est conforme, pratique et ne comporte pas de défauts visuels ou fonctionnels. C’est une étape cruciale avant le lancement de la production en série en moulage par injection.
Les fabricants des produits plastiques ont adopté l'impression 3D en ligne comme procédé de fabrication de prototype, dans le but de réduire les délais de production et de livraison, en plus de faire baisser les coûts. De plus, les différentes techniques disponibles vous permettent de choisir parmi une large gamme de matériaux.
Quelles perspectives pour l’impression 3D ?
Outre les industries citées ci-haut, plusieurs autres secteurs combinent différentes technologies telles que la numérisation 3D, l'ingénierie inverse et l'impression 3D en ligne, afin d'obtenir une collection numérique de n’importe quel type d’objet. Par exemple, il est possible de recréer des visites virtuelles de musées ou de vieilles villes, reproduire des pièces afin qu'elles puissent être transportées vers différentes expositions sans mettre en danger les pièces originales, ou reconstruire les pièces sans les dommages dus au passage de temps.
Le secteur de l'impression 3D en ligne doit encore relever des défis technologiques pour parvenir à une utilisation généralisée dans l’industrie. En outre, sa mise en œuvre dans d’autres secteurs dépend de la possibilité de créer les bonnes conditions techniques et commerciales. Il s'agit notamment d'élargir l'accès aux connaissances technologiques, d'établir des normes de qualité et de durabilité par la normalisation des matériaux et la certification des processus, d'investir dans des politiques de soutien aux entreprises et aux projets de recherche et développement.
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