L’impression 3D est devenue une composante de l’industrie
L’impression 3D consiste à produire un objet en trois dimensions à partir d’un modèle numérique. Le terme de fabrication additive s’est imposé car tous les procédés utilisent un ajout de matière par opposition à une méthode soustractive, qui consiste à usiner de la matière existante. Historiquement, la première technologie a été mise au point en 1984. Le principal avantage de l’impression 3D tient à la rapidité de la chaîne conception-fabrication et à son faible investissement. Son inconvénient est la cadence de production trop basse ou trop chère en général pour une production de masse. Il convient en fait de parler des fabrications additives plutôt que de la fabrication additive, car on recense plus d’une douzaine de familles de procédés différents suivant les matériaux utilisés, leur forme ou le type d’énergie utilisée.
La fabrication additive s’impose progressivement dans tous les secteurs de la production, avec des niveaux de maturité différents. Elle n’est pas « un nouveau moyen de production » comme un autre, car elle modifie en profondeur le système global de production. Sa chaîne de valeur spécifique est évaluée en 2019 dans le monde à environ 12 Md$. Le plus fort développement est attendu dans la fabrication additive métallique et composite avec des moyens de production hybride combinant divers procédés additifs et soustractifs. L’économie circulaire contribuera également à son développement et la crise Covid-19 récente a démontré l’agilité de ces procédés pour inventer et produire des pièces au plus près des besoins.
Pour ce qui est du métal et de la technologie la plus répandue (SLM = laser-lit de poudre), une même pièce – à partir du fichier numérique de sa géométrie – peut avoir des milliers de façon d’être construite dans une même machine (orientation, programmation de la course du ou des lasers). D’autres technologies apparaissent, comme le binder jetting ou l’impression à base de fil pour faire des pièces beaucoup plus rapidement… Ces technologies, une fois matures, devraient permettre la production de grande série à des cadences et des prix compétitifs par rapport aux modes traditionnels industriels.
On sait aussi imprimer des cellules vivantes, pour créer des modèles de peau ou de foie par exemple, et de nombreuses équipes scientifiques cherchent, sans y être encore parvenues, à reconstituer à partir de prélèvement de cellules des greffons tissulaires implantables. Enfin, on peut imprimer en 3D des logements ou des ouvrages de génie civil comme le fait la société française XtreeE grâce à des bétons à ultra-haute performance, la construction étant un domaine où l’humanité, en agglomérant par assemblage des matériaux, pratique une « fabrication additive » depuis des millénaires.
