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Mais où sont donc les imprimantes 3D ?

« Il existe encore des obstacles à l’adoption de l’impression 3D dans la production de masse »

avec Annalisa Plaitano, médiatrice scientifique
Le 31 mars 2021 |
3min. de lecture
Sumeet Jain
Sumeet Jain
directeur principal de l’impression 3D dans le monde chez Arkema
En bref
  • L’impression 3D présente pour l’industrie de nombreux avantages : numérisation et décentralisation de la production, personnalisation des produits, optimisation de la gestion des stocks…
  • Mais de nombreux défauts s’opposent toujours à sa diffusion à grande échelle : coût marginal non-décroissant, rareté des matériaux, fiabilité parfois limitée…
  • Arkema a ainsi mis au point, avec la start-up Continuous Composites, une nouvelle technologie d’impression 3D par fibre continue permettant d’accroître la durabilité de ce mode de production, notamment en réduisant les coûts et les déchets.

Que manque-t-il à l’impression 3D pour deve­nir un moyen de pro­duc­tion de masse ? Quels sont les leviers et les défis des pro­chaines années ?

Sumeet Jain. La fabri­ca­tion addi­tive a consi­dé­ra­ble­ment évo­lué au cours de la der­nière décen­nie, en par­ti­cu­lier sur la ques­tion des maté­riaux dis­po­nibles. Néan­moins, il existe encore des obs­tacles à l’a­dop­tion de l’im­pres­sion 3D dans la pro­duc­tion de masse. Le manque de maté­riaux à l’échelle indus­trielle, la fia­bi­li­té et la répé­ta­bi­li­té des pro­duits, le post-trai­te­ment et le coût par pièce conti­nuent d’être des défis. 

Les fabri­cants de divers sec­teurs recon­naissent cepen­dant le poten­tiel inex­ploi­té de cette tech­no­lo­gie, et tra­vaillent pour sur­mon­ter ces défis. L’im­pres­sion 3D per­met en effet de numé­ri­ser et de décen­tra­li­ser la pro­duc­tion, ce qui accroît la liber­té de concep­tion, la per­son­na­li­sa­tion des pro­duits, la sim­pli­fi­ca­tion de la chaîne d’ap­pro­vi­sion­ne­ment et l’optimisation de la ges­tion des stocks.

Le poten­tiel de la fabri­ca­tion addi­tive a été plei­ne­ment per­çu durant la pan­dé­mie, notam­ment lorsqu’il a fal­lu accé­lé­rer le déve­lop­pe­ment et la pro­duc­tion de cer­tains pro­duits. Cet élan per­met­tra sûre­ment d’accroître la fia­bi­li­té de la fabri­ca­tion addi­tive dans les années à venir, notam­ment grâce à des avan­cées tech­no­lo­giques et à une amé­lio­ra­tion de la dis­po­ni­bi­li­té des maté­riaux à l’échelle de production.

La fabri­ca­tion addi­tive accroît-elle la dura­bi­li­té des industries ?

La fabri­ca­tion addi­tive est com­pa­tible avec une indus­trie durable non seule­ment du point de vue de l’en­tre­prise, mais aus­si du point de vue de la tech­no­lo­gie et de la san­té. Sa liber­té de concep­tion per­met de pro­duire des objets plus légers et de réduire la consom­ma­tion de matière. En outre, elle per­met une uti­li­sa­tion opti­male des machines-outils, et la fabri­ca­tion de pro­duits per­son­na­li­sés tels que les pro­thèses, les implants den­taires, les casques et les autres équi­pe­ments de protection.

La dura­bi­li­té étant au cœur de notre stra­té­gie, nous pro­po­sons éga­le­ment des poly­mères pro­duits à par­tir de poudres de poly­amide bio­sour­cées, et nous déve­lop­pons acti­ve­ment des pro­duits bio­dé­gra­dables et recy­clables pour amé­lio­rer l’im­pact envi­ron­ne­men­tal des pro­duits impri­més en 3D.

Vous tra­vaillez de concert avec la start-up amé­ri­caine Conti­nuous Com­po­sites pour mettre au point une nou­velle tech­no­lo­gie d’impression de fibres de car­bone conti­nues avec des résines. Quel est votre objectif ?

Le par­te­na­riat d’Ar­ke­ma avec Conti­nuous Com­po­sites est un par­fait exemple de la manière dont la col­la­bo­ra­tion entre des exper­tises com­plé­men­taires peut per­mettre d’accélérer l’innovation. La tech­no­lo­gie unique d’im­pres­sion 3D par fibre conti­nue de Conti­nuous Com­po­sites uti­lise les résines ther­mo­dur­cis­sables d’Ar­ke­ma (N3xtDimension®). Cette tech­nique nous per­met de pro­duire des maté­riaux com­po­sites légers. De plus, la tech­no­lo­gie CF3D de Conti­nuous Com­po­sites pro­duit moins de déchets et demande moins de main-d’œuvre, ce qui offre une alter­na­tive durable à la fabri­ca­tion de com­po­sites conventionnels.

Une grande par­tie des pro­duits fabri­qués à l’aide de com­po­sites (tels que des pièces d’a­vion, des voi­tures de For­mule 1 ou des articles de sport) peuvent être fabri­qués de cette manière. La tech­no­lo­gie CF3D peut per­mettre de réa­li­ser des éco­no­mies consi­dé­rables, ouvrant ain­si l’impression 3D à des appli­ca­tions cou­rantes, sur­tout là où les com­po­sites ne sont pas encore utilisés.

L’utilisation de la fabri­ca­tion addi­tive va-t-elle se généraliser ? 

La connais­sance et la dif­fu­sion de l’im­pres­sion 3D aug­mentent de jour en jour. Les fabri­cants sont de plus en plus à la recherche d’une tech­no­lo­gie capable de répondre aux demandes de per­son­na­li­sa­tion des pro­duits à grande échelle. La fabri­ca­tion addi­tive a déjà trans­for­mé cer­tains sec­teurs comme l’in­dus­trie den­taire, qui se conver­tit rapi­de­ment à la den­tis­te­rie numérique. 

Pen­dant la pan­dé­mie, l’in­dus­trie de la fabri­ca­tion addi­tive a démon­tré ses capa­ci­tés à col­la­bo­rer sans fron­tières et à par­ta­ger son savoir-faire. De nom­breuses four­ni­tures essen­tielles, telles que des pièces de res­pi­ra­teurs, des écou­villons nasaux et des visières, ont ain­si été pro­duites à l’aide de l’impression 3D pen­dant la crise pour répondre à des demandes locales.

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