Le secteur de la fabrication est en constante évolution et l’impression 3D pourrait être la prochaine grande étape de celle-ci.
L’impression 3D, ou fabrication additive, est un processus qui permet de créer un objet tridimensionnel à partir d’un fichier numérique. Pendant des années, cette technologie n’était pas considérée comme un outil pratique et servait surtout à créer de petits objets de peu de valeur. Toutefois, comme la diminution des coûts et les avancées technologiques de l’impression 3D l’ont rendue plus accessible, elle est maintenant utilisée dans divers domaines intéressants, comme les applications médicales et la production de chaussures.
Or, comme toute technologie récente, elle présente à la fois des avantages et des inconvénients. Voici donc le portrait actuel de l’impression 3D, son incidence sur le secteur de la fabrication et ses perspectives d’avenir.
L’état actuel des choses
Le marché de l’impression 3D n’a cessé de croître ces dernières années. Le cœur du marché, qui comprend les systèmes, le matériel, les fournitures et les services d’impression 3D, a enregistré une croissance annuelle d’au moins 30 % de 2012 à 2014, selon un rapport publié par la Consumer Technology Association (CTA) et United Parcel Service (UPS).
Ce rapport, intitulé 3D Printing: The Next Revolution in Industrial Manufacturing, indique que les deux tiers des fabricants utilisent déjà l’impression 3D d’une manière ou d’une autre, et que le quart des fabricants planifient l’adoption de cette technologie. Les entreprises sondées ont cité le prototypage, le développement de produits et l’innovation comme principaux motifs d’utilisation de l’impression 3D.
Les secteurs des appareils électroniques grand public et de l’automobile comptent chacun pour 20 % des revenus de l’industrie de l’impression 3D et utilisent principalement cette technologie à l’étape du prototypage, selon ce même rapport. Toutefois, d’autres secteurs s’en servent à des étapes plus avancées du processus de fabrication. Par exemple, les fabricants de téléphones intelligents ont commencé à utiliser des imprimantes 3D pour produire certaines composantes.
Le secteur médical est le troisième plus important marché pour l’industrie de l’impression 3D; il est responsable de 15 % de ses revenus. Ce secteur utilise la technologie pour la production et la personnalisation de masse de certains objets, comme des prothèses auditives. En effet, 98 % des prothèses auditives à l’échelle mondiale sont maintenant fabriquées par impression 3D.
Malgré toutes ces applications, l’impression 3D a encore beaucoup de chemin à faire, puisqu’elle compte actuellement pour moins de 1 % de la production du secteur de la fabrication.
L’impression 3D compte actuellement pour moins de 1 % de la production du secteur de la fabrication.
Les pour et les contre
À l’heure actuelle, on utilise couramment l’impression 3D pour fabriquer des prototypes, car elle permet d’apporter des changements plus facilement et à moindre coût que les machines d’usinage. Il s’agit également d’une technologie idéale pour la production en petites quantités d’objets artisanaux, comme les bijoux, ou de produits personnalisés, comme les prothèses. D’ailleurs, on produit déjà des millions de couronnes dentaires et de prothèses auditives au moyen d’imprimantes 3D.
Parce qu’une imprimante 3D peut déposer le matériau exactement là où il est requis, elle est également excellente pour produire des composantes légères aux formes complexes qui se retrouvent dans des produits à valeur élevée, comme les avions et les voitures de course. La société GE a déjà investi 1,5 milliard de dollars dans cette technologie pour fabriquer des pièces de moteur à réaction, entre autres choses.
Toutefois, certains sont d’avis que le secteur de la fabrication n’adoptera jamais réellement l’impression 3D en raison de sa lenteur. En effet, la fabrication de certains objets complexes peut prendre jusqu’à deux jours. De plus, le coût de l’équipement et des matériaux pour l’impression 3D est actuellement assez élevé, et les matériaux compatibles ne représentent qu’une fraction de ceux qu’on peut employer avec les méthodes de fabrication classiques.
Dans une allocution présentée lors du Canadian Manufacturing Technology Show, Kirk Rogers, responsable de la technologie au GE Center for Additive Technology, à Pittsburgh, a indiqué que la fabrication additive pourrait ne jamais remplacer complètement la fabrication classique. Il a aussi précisé que 85 % des pièces que fabrique la société GE nécessitent certaines méthodes de fabrication classiques, comme l’usinage.
L’avenir possible de cette technologie
Même si l’impression 3D n’a pas encore pris d’assaut le secteur de la fabrication, les experts prévoient que cette industrie connaîtra une forte croissance et qu’elle vaudra 32,78 milliards de dollars américains d’ici 2023.
Les experts prévoient que l’industrie de l’impression 3D vaudra plus de 32,7 milliards de dollars américains d’ici 2023.
De nombreux fabricants ont déjà commencé à exploiter le potentiel de cette technologie. Par exemple, Adidas a adopté une méthode d’impression 3D nommée « digital light synthesis » (synthèse de faisceaux numériques) pour produire des semelles de chaussures de course formées directement à partir de polymère liquide. Cette méthode sera employée dans certaines usines d’Adidas, en Allemagne et aux États-Unis, pour produire un million de paires de chaussures par année et les mettre en marché plus rapidement que ne le permettraient les procédés habituels.
De plus, une nouvelle technique d’impression 3D nommée « bound-metal deposition » (dépôt de métal lié) pourrait avoir une incidence sur les facteurs économiques de l’impression métallique. En effet, cette technique permet de fabriquer des objets au rythme d’environ 8 200 cm3 l’heure, alors qu’une imprimante laser typique pour le métal n’atteint que 15 à 30 cm3 l’heure.
Bref, il n’est pas facile de prévoir l’incidence de l’impression 3D sur le secteur de la fabrication; mais selon les avancées déjà réalisées et les prévisions des experts, il semble raisonnable d’affirmer que cette technologie n’a pas encore atteint son plein potentiel.
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