Nessan Cleary présente les opportunités actuelles offertes par la technologie de l’impression 3D.
Avec le recul, nous pouvons constater que la technologie de l’impression 3D a évolué assez rapidement au cours des dix dernières années, ce qui permet aux fournisseurs de services d’impression d’évaluer plus facilement si ce marché offre une opportunité viable de diversifier leurs activités. Il ne fait aucun doute que la plupart des entreprises d’impression devraient posséder les compétences nécessaires pour se lancer dans l’impression 3D, mais la question que la plupart des imprimeurs devront se poser est la suivante : quel type d’imprimante sont-ils ?
En effet, l’impression 3D est passée d’une technologie nouvelle à un secteur complet du marché de la fabrication additive. Dans le même temps, la technologie de l’impression, en particulier dans le domaine du grand format, est désormais largement utilisée dans de nombreux secteurs industriels. Les imprimeurs qui se considèrent avant tout comme des imprimeurs peuvent donc penser que l’impression 3D n’offre que peu d’opportunités dans le domaine des arts graphiques.
Mais les entreprises qui sont davantage impliquées dans l’impression industrielle devraient trouver que la maîtrise de la technologie de fabrication additive est un complément logique à la technologie d’impression qu’elles utilisent déjà. Après tout, de nombreux fournisseurs de presses, d’encres, de logiciels et d’autres composants utilisés dans l’ensemble du secteur des arts graphiques ont déjà pris le train de la fabrication additive.
HP, par exemple, a développé une gamme d’imprimantes 3D basées sur la même technologie de tête d’impression thermique que celle utilisée dans ses imprimantes graphiques. En outre, HP utilise ses propres imprimantes 3D pour fabriquer des pièces pour ses imprimantes latex. Ricoh vend un certain nombre d’imprimantes 3D et propose un service de bureau d’impression. Mimaki propose déjà une imprimante 3D qui est principalement utilisée pour produire des modèles et des prototypes, et l’entreprise étudie également la possibilité d’utiliser l’impression 3D pour développer des distributeurs automatiques de produits alimentaires.
Applications potentielles
Il y a quelques années à peine, le principal débouché aurait été la fabrication de prototypes, ainsi que la production d’accessoires, de raccords et de gabarits spécialisés, et la demande est toujours très forte dans ce domaine. Il était possible de produire des petites séries de pièces à usage final, mais comme dans les premiers temps de l’impression numérique, les petites séries n’ont pas le volume nécessaire pour concurrencer la fabrication conventionnelle en termes de prix. Cependant, comme nous l’avons vu avec l’impression numérique, les machines sont devenues plus rapides et plus efficaces et les longueurs de tirage ont donc augmenté au point que la fabrication additive est de plus en plus considérée comme une option rentable, en particulier pour les pièces de rechange et les composants qui ne doivent être remplacés qu’en petit nombre.
Parallèlement, la gamme des matériaux pouvant être imprimés en 3D s’est considérablement élargie, ce qui a permis de réduire les prix et d’accroître les fonctionnalités. Il s’agit notamment de nombreux types de plastiques, à la fois rigides et flexibles, disponibles dans des qualités techniques présentant diverses propriétés telles qu’un rapport résistance/poids élevé ou une résistance à la chaleur ou à certains produits chimiques. D’autres matériaux comprennent le caoutchouc et même les filaments à base de bois. Ces dernières années, nous avons également assisté à une ouverture du marché de l’impression sur métal, en grande partie grâce à l’utilisation accrue de la technologie du jet d’encre pour la projection de liant. Le matériau de construction, qui est fourni sous forme de poudre, est étalé sur un lit et le liquide liant est ensuite projeté précisément à l’endroit voulu pour que la poudre s’agglomère et forme une couche solide. Ce processus est ensuite répété couche par couche pour construire l’objet. Cette technique peut être utilisée avec un certain nombre de matériaux différents ainsi qu’avec le métal.
Une application relativement simple est la production de moules, l’impression 3D étant beaucoup plus rapide et plus rentable que la plupart des méthodes conventionnelles. Il s’agit d’un domaine intéressant, d’une part parce qu’il offre réellement une meilleure solution, mais aussi parce que les pièces finales produites sont identiques à celles fabriquées de manière conventionnelle et qu’aucune certification supplémentaire n’est donc nécessaire pour ces pièces. Il existe différents types de moules, le moulage en sable s’avérant particulièrement populaire. Fujifilm Dimatix vient de lancer une nouvelle tête d’impression spécifiquement destinée à l’impression de moules pour le moulage au sable ainsi qu’au jet de liant métallique. La Starfire SG1024 L3F a été conçue pour faire face au liquide de liant agressif généralement utilisé dans ces applications.
Un autre marché en expansion est celui des vêtements, où les imprimantes 3D ont été utilisées pour créer des boutons sur mesure. Stratasys a présenté une imprimante 3D ciblant spécifiquement le marché du textile, la J850 Techstyle, qui peut imprimer des motifs en relief directement sur le textile. Elle peut être utilisée pour les logos et peut inclure du texte et des graphiques en plusieurs couleurs. La Techstyle est une imprimante Polyjet qui projette une résine qui est ensuite polymérisée par exposition à la lumière ultraviolette. Elle peut imprimer sur des vêtements, tels que des vêtements en coton ou en denim, et sur des accessoires tels que des sacs à main.
Il existe de nombreux exemples d’imprimantes 3D utilisées pour produire des pièces détachées. Chiltern Railways a imprimé en 3D des pièces de rechange sur les sièges de ses trains de voyageurs. Les pièces, notamment les accoudoirs et les poignées de maintien, ont été produites sur une imprimante FDM Stratasys Fortus 450mc, à l’aide de résine Ultem 9085, certifiée conforme aux normes de l’industrie ferroviaire en matière d’incendie, de fumée et de toxicité.
Autre exemple, la marque allemande Sienna Garden, qui vend une gamme de meubles de jardin, imprime en 3D des pièces détachées à la demande. Les pièces de rechange en question sont principalement des éléments tels que des embouts de pied en plastique ou des joints, qui se cassent ou s’usent tout simplement. Ces pièces sont petites et relativement peu coûteuses à imprimer en petites quantités, et l’impression à la demande permet d’économiser les coûts de gestion d’inventaire liés à leur stockage dans un entrepôt. C’est ce même argument – la réduction des coûts de gestion des stocks – qui a conduit à la transition de l’impression de livres vers le numérique et qui est à l’origine de la croissance de l’impression numérique d’étiquettes et d’emballages.
Du point de vue du marché de l’impression commerciale, la fabrication additive a encore environ 20 ans de retard sur le marché de l’impression numérique. À cette époque, les imprimeurs commerciaux commençaient tout juste à installer des machines numériques telles que la Xerox iGen ou la Kodak Nexpress, et les imprimeurs grand format s’éveillaient tout juste aux avantages des imprimantes UV à plat sur un marché encore dominé par les machines à rouleaux à solvants. Concrètement, cela signifie que les concepteurs et les fabricants commencent tout juste à envisager l’impression 3D comme une option pour les petites séries. Au cours de la prochaine décennie, cette évolution transformera la fabrication, puisqu’il ne sera plus nécessaire de mettre en place des lignes de production dédiées. Cela laisse la porte ouverte à des bureaux qui peuvent répondre à différents types d’organisations et d’applications, comme le font actuellement les fournisseurs de services d’impression.