La technologie d’impression 3D fera évoluer la production de masse vers une production personnalisée.
Ses principaux avantages sont la réduction des coûts de fabrication, l’amélioration de la productivité et la fabrication intégrée de structures complexes.
Son principe fondamental consiste à fabriquer les pièces couche par couche, par fabrication additive.
Comme les pièces sont formées d’un seul tenant par impression 3D, il n’est pas nécessaire d’intégrer des matériaux de support dans la pièce pendant sa fabrication, contrairement à la plupart des procédés traditionnels.
La technologie d’impression 3D permet de placer les pièces sur la plateforme de fabrication selon presque n’importe quel angle.
Ainsi, l’impression 3D n’est pas limitée par les contraintes d’usinage propres aux différents matériaux : il suffit de tenir compte de la relation spatiale entre les objets.
La fabrication en une seule étape peut améliorer considérablement l’utilisation des matériaux et des équipements, réduire la consommation d’énergie et le gaspillage de matières, et rendre la production plus respectueuse de l’environnement.
Aujourd’hui, les principaux freins au développement de l’impression 3D se situent sur deux plans.
1) Son coût est trop élevé et les domaines d’application restent peu nombreux.
À ce jour, la technologie d’impression 3D n’a pas encore atteint sa pleine maturité.
Avant de pouvoir imprimer, il faut établir un système de coordonnées précis en amont.
L’ensemble du processus nécessite la collaboration de plusieurs domaines, notamment les logiciels, les équipements et les matériaux.
Le développement de ces deux derniers maillons en est encore au stade de l’exploration.
Les imprimantes 3D de haute précision restent coûteuses. De plus, la plupart des logiciels de modélisation 3D exigent des compétences techniques complexes et un temps d’apprentissage conséquent, ce qui freine leur adoption par le grand public.
2) Limites liées à la qualité d’impression et aux matériaux.
La précision d’impression varie aujourd’hui fortement d’une imprimante 3D à l’autre.
Les imprimantes 3D de bureau destinées au marché commercial manquent généralement de précision ; les dimensions et la qualité de surface des pièces imprimées ne répondent pas toujours aux exigences d’utilisation les plus élevées.
Le choix des matières premières reste également limité : à ce jour, le nombre de matériaux compatibles avec l’impression 3D est très restreint et ne peut rivaliser avec la diversité des matériaux utilisés dans la fabrication traditionnelle.
En outre, les procédés de formage n’étant pas encore suffisamment matures, les pièces obtenues n’atteignent généralement pas la résistance structurelle requise. Des traitements ultérieurs, comme le traitement thermique, restent nécessaires pour renforcer les pièces, ce qui limite considérablement les applications de l’impression 3D.
L’impression 3D ne permet pas encore d’imprimer simultanément des matériaux de catégories différentes.
Par conséquent, son utilisation reste surtout limitée à des produits aux fonctions et aux structures relativement simples.
Toutefois, les progrès futurs de l’informatique et des nouvelles industries manufacturières devraient accélérer le développement de l’impression 3D.
