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Mais où sont donc les imprimantes 3D ?

Le paradoxe de l’impression 3D : « Elle se complexifie, tout en devenant plus accessible »

Annalisa Plaitano, communicatrice scientifique
Le 31 mars 2021 |
4 mins de lecture
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Le paradoxe de l’impression 3D : « Elle se complexifie, tout en devenant plus accessible »
Albane Imbert
Albane Imbert
responsable du Making Lab du Francis Crick Institute
En bref
  • Cette étape nécessite un savoir-faire technique et se révèle souvent trop ardue pour les non-initiés.
  • La complexité et les fonctionnalités des logiciels de modélisation 3D varient selon le secteur d’activité (industrie, design, recherche, architecture, etc.). Il se développe cependant des logiciels plus abordables pour les particuliers curieux.
  • Selon Albane Imbert, responsable du Making Lab de l’Institut Francis Crick, la spécialisation et la complexité des logiciels devrait aller croissant, alors même que leur interface se simplifiera, rendant leur utilisation plus intuitive.
  • La diffusion de l’impression 3D s’accompagne également d’une réflexion sur la notion de contrefaçon, ainsi que d’une démocratisation de la production, avec la mise en commun des modèles 3D de certains objets.

Avant d’imprimer des objets en 3D, il faut d’abord les mod­élis­er à l’aide de logi­ciels CAO (Con­cep­tion assistée par ordi­na­teur). Cette phase, fon­da­men­tale, encour­age la créa­tiv­ité et la per­son­nal­i­sa­tion du pro­duit, mais sert égale­ment à l’analyser avant même qu’il ne soit pro­to­typé. Cepen­dant, ce proces­sus, qui implique de nom­breuses étapes pour établir un paramé­trage pré­cis, demande égale­ment un haut niveau de con­nais­sance de l’opérateur.

Albane Imbert dirige une plate­forme tech­nologique sci­en­tifique, le Mak­ing Lab, au sein de l’Institut de recherche bio­médi­cal Fran­cis Crick à Lon­dres. Les plate­formes four­nissent une exper­tise tech­nique aux lab­o­ra­toires de recherche du Crick mais aus­si des insti­tuts parte­naires. Avec son équipe, elle fab­rique de nou­veaux out­ils pour les chercheurs afin de répon­dre à des ques­tions de recherche com­plex­es et d’accélérer les décou­vertes biomédicales.

Pou­vez-vous expli­quer briève­ment en quoi con­siste votre travail ? 

Albane Imbert. Notre exper­tise va de la micro-fab­ri­ca­tion (quelques microns, à l’échelle des sys­tèmes cel­lu­laires) pour con­trôler les sys­tèmes biologiques, à l’électronique et la mécanique. On utilise aus­si de l’optique pour mesur­er les activ­ités biologiques et imag­in­er des dis­posi­tifs d’aide à l’im­agerie bio­médi­cale. L’impression 3D fait par­tie des tech­nolo­gies que nous util­isons quo­ti­di­en­nement parce qu’elle nous per­met de pro­duire rapi­de­ment des pro­to­types fonctionnels.

C’est un tra­vail de col­lab­o­ra­tion entre les chercheurs et notre équipe qui s’inscrit dans une ten­dance mon­di­ale d’adaptation des tech­nolo­gies de pro­to­ty­page rapi­de à la recherche, et plus spé­ci­fique­ment en biologie.

Existe-t-il des dif­férences majeures entre les logi­ciels de mod­éli­sa­tion pour la fab­ri­ca­tion addi­tive dans l’industrie, dans la recherche, ou pour un usage domestique ? 

L’offre est très var­iée en matière de logi­ciels de mod­éli­sa­tion 3D, car chaque secteur d’activité (indus­trie, design, archi­tec­ture, ani­ma­tion, recherche…) a des besoins spé­ci­fiques, néces­si­tant des fonc­tion­nal­ités pré­cis­es et plus ou moins com­plex­es. Le curseur en matière de choix se place donc autant sur l’usage que sur le niveau d’expérience de l’utilisateur. 

En même temps que la fab­ri­ca­tion addi­tive, la mod­éli­sa­tion 3D s’est large­ment démoc­ra­tisée et l’on trou­ve aujourd’hui d’excellentes solu­tions logi­cielles sim­ple et gra­tu­ites des­tinées aux per­son­nes souhai­tant s’initier. Mais atten­tion, si sim­ple d’usage que soit l’imprimante 3D, atten­dez-vous à con­sacr­er un peu de temps pour maîtris­er le proces­sus d’impression : c’est un coup de main à prendre. 

Sauf cas par­ti­c­uli­er, en indus­trie par exem­ple, les deux étapes que con­stituent la mod­éli­sa­tion 3D et la pro­gram­ma­tion de la fab­ri­ca­tion sont bien dis­tinctes, et passent par deux logi­ciels dif­férents : le logi­ciel de mod­éli­sa­tion, puis le logi­ciel de découpage qui dépend de l’imprimante 3D util­isée et per­met le paramé­trage de l’impression. Une mod­éli­sa­tion 3D doit tenir compte du mode de fab­ri­ca­tion de l’objet et du matéri­au employé. On n’imaginera pas de la même manière un objet usiné en métal ou imprimé en plas­tique par exem­ple, parce que le matéri­au est dif­férent mais aus­si parce que la tech­nolo­gie de fab­ri­ca­tion choisie impose ses con­traintes. Et en recherche, eh bien… ça dépend de ce qui intéresse le laboratoire ! 

Dans notre domaine, nous nous con­cen­trons prin­ci­pale­ment sur de l’impression de résines pho­to­sen­si­bles à petite échelle, avec une grande pré­ci­sion et des matéri­aux bio­com­pat­i­bles ou résis­tants aux traite­ments chim­iques. Nous étu­dions aus­si des flux de liq­uide entrant et sor­tant des pièces, et opti­misons nos mod­éli­sa­tions pour qu’elles soient imprimables en respec­tant toutes ces conditions. 

Com­ment voyez-vous le développe­ment futur des logi­ciels de mod­éli­sa­tion ? Est-ce qu’ils vont devenir de plus en plus sim­ples à utilis­er, surtout pour les par­ti­c­uliers, ou il existe des lim­ites tech­niques infranchissables ?

Le secteur de l’impression 3D a de beaux jours devant lui, et les logi­ciels qui l’accompagnent aus­si. Face à une demande tou­jours plus spé­ci­fique, ils vont con­tin­uer de se spé­cialis­er, c’est-à-dire de se com­plex­i­fi­er en ter­mes de puis­sance et d’options disponibles, tout en se sim­pli­fi­ant au niveau de l’utilisation pour l’utilisateur. Les inter­faces sont déjà bien plus pra­tiques qu’il y a 10 ans. 

Les lim­ites tech­niques se trou­vent plutôt du côté des machines, mais là encore les par­ti­c­uliers béné­fi­cient de la démoc­ra­ti­sa­tion des tech­nolo­gies de fab­ri­ca­tion addi­tive, dont les prix ont con­sid­érable­ment bais­sé ces dernières années. On trou­ve aujourd’hui des imp­ri­mantes de grande qual­ité à 500€, fiables et faciles à utilis­er, qui con­cur­ren­cent des machines professionnelles.

Quels risques l’impression 3D présente-t-elle en ter­mes de con­tre­façon ou de piratage ?

La con­tre­façon est un sujet d’actualité sur lequel une réflex­ion pro­fonde doit être menée, car l’impression 3D vient boule­vers­er l’équilibre du pou­voir de pro­duc­tion entre indus­trie et par­ti­c­uliers. Est-ce pour autant quelque chose de négatif dont il faut se pré­mu­nir ? Je ne le crois pas. 

En mars dernier la start-up ital­i­enne Ison­no­va s’est fait con­naître du grand pub­lic en copi­ant puis dis­tribuant aux hôpi­taux les valves de res­pi­ra­teurs dont ils man­quaient, et que l’entreprise respon­s­able de leur pro­duc­tion ne pou­vait pas fournir. Leur action a sauvé des vies, mais les a aus­si exposés à de pos­si­bles pour­suites Peut-on alors par­ler de con­tre­façon ? Je pense au con­traire que cet out­il par­ticipe à redress­er la bal­ance entre chaîne de pro­duc­tion et con­som­ma­teur. Il donne à ces derniers un plus grand pou­voir sur leur envi­ron­nement en leur per­me­t­tant de pro­duire eux-mêmes ce dont ils ont besoin. 

Vous pou­vez donc aisé­ment trou­ver le mod­èle 3D d’un objet sur des réper­toires en libre accès sur Inter­net et ali­men­tés par les util­isa­teurs. Cer­taines entre­pris­es l’ont bien com­pris et se prê­tent au jeu en met­tant à dis­po­si­tion les mod­èles 3D de leurs pièces détachées pour répar­er des appareils vieil­lis­sants, lut­tant ain­si con­tre l’obsolescence programmée.