Parmi toutes les innovations à venir dans la science, l’impression 3D est une technologie très prometteuse pour diverses industries. En théorie, l’impression 3D permet à pratiquement tout le monde de produire des objets instantanément, quelle que soit la quantité. Une fois pleinement intégrée à la société, cette technologie pourrait redéfinir l’alimentation, l’habillement et même la médecine tels que nous les connaissons. Regardez de plus près le processus d’impression 3D à travers ces faits.

Quick Facts
  1. Les fabricants s’attendent à ce que 6,7 millions d’imprimantes 3D soient expédiées au cours de l’année 2020.
  2. Boeing a économisé 3 millions de dollars en adoptant l’impression 3D pour les pièces en titane.
  3. General Electric prévoit d’économiser entre 3 et 5 milliards de dollars au cours des 10 prochaines années en passant à l’impression 3D pour la fabrication.
  4. Les prédictions de la valeur du marché de l’impression 3D d’ici 2022 s’élèvent à 9,4 milliards de dollars dans le seul secteur médical.
  5. Le marché de l’impression 3D métallique devrait atteindre 6,6 milliards de dollars d’ici 2026.
Faits essentiels
  1. David Jones a publié pour la première fois le concept d’impression 3D en 1974.
  2. Hideo Kodama a développé 2 méthodes de production de modèles plastiques 3D en 1981.
  3. Bill Masters a breveté la première imprimante 3D en 1984.
  4. Chuck Hull a développé la stéréolithographie également en 1984.
  5. Stratasys a commercialisé les premières imprimantes 3D FDM en 1992.
  6. La société Fraunhofer a développé la fusion sélective par laser en 1995.
  7. Les brevets du FDM ont expiré en 2009.
  8. Les fabricants ont commencé à produire des pièces finales en métal par impression 3D dans les années 2010.
  9. Filabot a développé un nouveau système en 2012 pour produire une plus grande variété de produits en plastique.
  10. Benjamin S. Cook et Manos M. Tentzeris ont développé une méthode en 2014 pour produire des produits électroniques complexes avec l’impression 3D.
Faits intéressants
  1. L’impression 3D est également appelée fabrication additive.
  2. Les conceptions pour l’impression 3D sont d’abord faites en utilisant le dessin assisté par ordinateur (CAO).
  3. L’impression 3D a commencé uniquement avec les plastiques mais s’est développée pour inclure le métal et la céramique.
  4. Certains scientifiques affirment que l’impression 3D annonce la prochaine révolution industrielle.
  5. Même la marine américaine a étudié la possibilité d’utiliser l’impression 3D pour fabriquer des pièces de rechange.

La modélisation par dépôt fondu (FDM) est la forme la plus courante d’impression 3D aujourd’hui.

Aussi appelée fabrication par filament fondu (FFF), la modélisation par dépôt fondu comprend 48% de toutes les imprimantes 3D utilisées. Elle crée des formes par la superposition de thermoplastiques, un peu comme le fonctionnement d’un pistolet à colle. Ces imprimantes 3D créent généralement des objets de bas en haut.

prusa i3, impression 3dPhoto de John Abella de Wikipedia

La stéréolithographie utilise la lumière pour l’impression 3D.

Pour, la lumière de la stéréolithographie sculpte le modèle à l’intérieur d’un bac de matières premières. Les matières premières utilisées sont sensibles à la lumière, elles durcissent lorsqu’elle les traverse. La lumière durcit les matières premières, les durcissant couche après couche pour former le sujet. Au fur et à mesure que chaque couche est achevée, elle est soulevée du bac, le modèle émergeant dans son intégralité une fois terminé.

Le frittage sélectif par laser (SLS) est une méthode d’impression 3D plus récente.

Comme son nom l’indique, le frittage sélectif par laser crée des modèles en utilisant des lasers pour fusionner des matières premières en poudre en une forme finale. Une matière première courante utilisée dans cette méthode est le nylon. Le laser chauffe la poudre de nylon jusqu’au bord de la fusion, ce qui rend le matériau plastique et fusible dans la forme souhaitée. Le processus d’impression se termine une fois que le modèle est entièrement fusionné.

La fusion sélective par laser (SLM) fonctionne comme la SLS.

Poudre de fer, utilisable comme matière première pour l'impression 3D SLM.Photo d’Anonimski tirée de Wikipédia

Puisque les deux méthodes d’impression 3D utilisent des lasers, la SLM est souvent appelée un sous-type de la SLS. Cependant, les experts n’acceptent pas cette classification. Dans le SLM, les lasers font en fait fondre la matière première en couches d’environ 20 mm d’épaisseur avant de les souder ensemble. Au fur et à mesure qu’elles sont soudées, elles forment le motif du sujet final.

Contrairement au SLS, le SLM utilise de la poudre métallique au lieu de plastique ou de fibres synthétiques. Le SLM est en fait l’une des méthodes d’impression 3D les plus courantes qui utilisent du métal.

Les imprimantes 3D les plus avancées peuvent utiliser plusieurs types de matières premières.

La plupart des imprimantes 3D actuelles n’utilisent qu’un seul type de matière première, comme le plastique, le tissu ou le métal. Or, imprimer quelque chose avec plusieurs types de matériaux nécessite d’imprimer l’objet final une partie à la fois. Après ce processus fastidieux, les différentes parties sont fusionnées.

Cependant, les scientifiques étudient actuellement comment fabriquer une imprimante capable d’utiliser plusieurs types de matières premières en même temps. Bien qu’il y ait encore un long chemin à parcourir, le domaine médical attend déjà avec impatience la conception finale. En théorie, l’impression 3D de pilules et d’autres médicaments réduira drastiquement les coûts de production et permettra de produire de plus grandes quantités.

L’impression 3D a d’abord été utilisée pour construire des outils et des prototypes.

A l’origine, l’impression 3D avait pour principal objectif de permettre aux usines et aux ingénieurs de fabriquer des outils et des pièces de rechange plus efficacement. Au début, l’impression 3D était également utilisée pour fabriquer des prototypes à l’échelle avec plus de détails et de précision par rapport aux autres méthodes.

Ce n’est que dans les années 2010 que la forte demande et une technologie plus avancée ont permis aux imprimantes 3D de produire des dispositifs complexes.

Poterie, impression 3dPhoto de Bernat Cuni de Wikipédia

Les scientifiques se penchent sur la nourriture imprimée en 3D.

Cela semble sortir d’un film de science-fiction, mais c’est vrai. Les scientifiques envisagent aujourd’hui d’utiliser les imprimantes 3D comme source de nourriture. Actuellement, la nourriture imprimée en 3D est encore limitée et ne fonctionne qu’avec des ingrédients plus mous comme le fromage, le chocolat et le sirop. Cependant, les scientifiques pensent que même avec ces limitations, leur travail est prometteur.

Les scientifiques voient le potentiel de l’impression 3D comme une percée pour les personnes ayant des régimes spéciaux et les personnes âgées qui ne peuvent pas manger de nourriture solide. La NASA étudie également l’idée de fournir de la nourriture à ses astronautes.

Des marques mondiales produisent déjà des vêtements et des habits imprimés en 3D.

Une grande partie du rôle de l’impression 3D dans l’habillement consiste à produire des prototypes tels que des sous-vêtements féminins ou des vêtements de luxe, pour les créateurs de mode. Cependant, de grandes marques telles que Nike utilisent déjà des imprimantes 3D pour fabriquer des chaussures pour les joueurs de football américain à partir de 2020. New Balance utilise également des imprimantes 3D pour fabriquer des chaussures sur mesure de tous les sports.

La propriété intellectuelle est une préoccupation majeure lorsqu’il s’agit d’impression 3D.

Bien que l’impression 3D semble être l’avenir, elle menace également les inventeurs et les innovateurs. Les personnes et les parties intéressées ont déjà exprimé l’inconvénient de l’impression 3D quand il s’agit de violer les brevets et les droits d’auteur.

Cependant, les tribunaux ont depuis statué que tant que les matériaux imprimés en 3D ne sont pas vendus ou utilisés à des fins lucratives, alors ils tombent sous les conditions d’utilisation équitable de la loi.

L’armement imprimé en 3D est un autre inconvénient possible de l’impression 3D.

La commodité de l’impression 3D permet la production instantanée à grande échelle de n’importe quel objet – y compris les armes à feu. Le gouvernement a depuis exprimé son inquiétude sur la façon dont cela menace les réglementations existantes sur les armes à feu. Jusqu’à présent, la question est toujours protégée par les règlements existants.

Par exemple, fabriquer ses propres armes à feu est illégal si vous n’êtes pas un propriétaire d’armes à feu autorisé. Il est également illégal pour une seule personne de fabriquer des armes à feu pour la vente. Les modèles d’armes à feu appartenant à la National Rifle Association (NRA) sont soumis à des taxes supplémentaires et à une autre licence avant que vous puissiez les reproduire.

Impression 3D, armes à feuPhoto de Shanrilivan tirée de Wikipédia

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