Les 8 principales industries bénéficiant de la fabrication additive

La fabrication additive (FA), ou impression 3D, a évolué rapidement ces dernières années. Alors que de nouvelles industries ont commencé à adopter la technologie, elles découvrent les nombreuses façons dont leur entreprise en est affectée. Les technologies de fabrication additive continuent d'évoluer à un rythme rapide, conduisant au développement de nouvelles applications additives. Ces nouveaux processus, ainsi qu'une gamme croissante de matériaux de qualité de production, tels que le titane, l'acier et une gamme de plastiques, permettent un large éventail de capacités.

Avec toutes ces applications de fabrication additive, de nombreuses industries sont capables de réduire les coûts de développement et de fabrication tout en augmentant la production, la vitesse, l'innovation et le délai de mise sur le marché. Il est également possible de produire de nouvelles structures et formes, tout en réduisant les déchets. Lisez la suite pour en savoir plus sur ces huit industries qui récoltent les avantages de la fabrication additive et l'avenir de cette technologie.

Liens rapides :

• Qu'est-ce que la fabrication additive ?
• Quelle est la taille du marché de la fabrication additive en 2021 ?
• Principales industries bénéficiant de la fabrication additive
• Vous souhaitez en savoir plus sur les avantages de la fabrication additive ?

Qu'est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive, également connue sous le nom d'impression 3D, est le processus de création d'un objet en trois dimensions à partir d'un modèle numérique 3D ou CAO. Comme son nom l'indique, la fabrication additive fonctionne en ajoutant des matériaux pour créer un objet en le construisant couche par couche. Ces matériaux peuvent inclure des poudres métalliques, du plastique ou des céramiques. La fabrication additive peut augmenter, et dans certains cas, remplacer totalement les méthodes traditionnelles de création d'objets par usinage, découpe, tournage, façonnage, fraisage et autres procédés de fabrication « soustractifs ».

Lors du processus de fabrication additive, l'objet est conçu à l'aide d'un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) ou en prenant un scan de l'objet qui sera imprimé. Le logiciel peut traduire le scan en un cadre précis pour que la machine d'impression 3D suive couche par couche.

Quelle est la taille du marché de la fabrication additive en 2021 ?

Alors que les progrès de la fabrication additive continuent de rendre ce processus plus accessible que jamais, un nombre croissant d'industries mettent en œuvre l'impression 3D dans leurs opérations. Dans l'état actuel des choses, les technologies de fabrication additive cherchent à être une force hautement perturbatrice dans l'ensemble de l'industrie manufacturière mondiale. La taille du marché mondial de la fabrication additive devrait atteindre 30,6 milliards de dollars en 2028. D'autres rapports estiment que le marché devrait croître à un taux élevé de 14,4 % par an. On s'attend à ce que la fabrication recueille près de 33 % de la part de marché totale d'ici 2027.

La force motrice de cette croissance rapide est la capacité des technologies de fabrication additive pour les entreprises à passer des applications de prototypage à la production de masse efficace de pièces, composants et accessoires. Avec les progrès des technologies de fabrication additive couplés à l'adoption croissante d'additifs dans diverses industries, il est probable que le marché se développera continuellement.

Les meilleures industries bénéficiant de la fabrication additive

Alors que de nouvelles applications de fabrication additive continuent d'être disponibles, de plus en plus d'industries ont adopté les technologies de FA. Voici quelques-unes des principales industries qui développent et produisent actuellement des applications de fabrication additive qui étaient auparavant inaccessibles il y a quelques années à peine.

Aérospatiale

Toujours à la pointe de la technologie, l'industrie aérospatiale a été l'une des premières à adopter la fabrication additive. Les entreprises aérospatiales doivent respecter certaines des normes les plus strictes de l'industrie manufacturière, et les pièces et composants doivent être fabriqués à partir des matériaux les plus performants. Grâce à la FA, les ingénieurs peuvent concevoir des pièces complexes à haute résistance tout en réduisant le poids des composants aérospatiaux en imprimant des géométries plus efficaces et en éliminant des quantités importantes de matériaux inutiles. Cela permet de réduire la consommation de carburant, les émissions de CO2 et les coûts (en plus de meilleurs tarifs aériens).

Automobile

Tout comme l'aérospatiale, l'industrie automobile cherche toujours à innover avec de nouvelles conceptions; leurs produits sont également soumis à des vitesses élevées et à des conditions difficiles. La FA leur permet de développer des pièces complexes et de haute qualité qui peuvent résister à ces conditions, offrant une sécurité améliorée. Le prototypage rapide améliore également la qualité des véhicules, permettant aux constructeurs automobiles de tester des éléments tels que la résistance à l'eau et les températures élevées. De plus, l'impression 3D permet de consolider les pièces, de réduire les stocks et d'effectuer la réparation ou la maintenance avec une seule pièce. Et, comme dans l'aérospatiale, les technologies AM permettent d'imprimer des structures en treillis afin que les pièces automobiles puissent être aussi légères et aérodynamiques que possible.

Un exemple concret d'impression 3D dans l'industrie automobile est la façon dont Porsche fournit désormais des pièces de voitures classiques rares via une imprimante 3D. Là où les collectionneurs auraient du mal à trouver des pièces obsolètes pour leurs voitures, l'impression 3D permet d'imprimer des pièces détachées pour des véhicules rares.

Produits de consommation

Pour les équipes marketing qui mènent un produit du concept à la réalisation, la plus grande partie du temps est souvent consacrée à la conception. Pour être sûr que le produit est parfait, beaucoup de temps est consacré à la création de prototypes pour prouver les concepts aux parties prenantes et, en fin de compte, fournir un produit agréable au consommateur.

En adoptant la FA, les équipes marketing peuvent développer des itérations de leur produit beaucoup plus rapidement, puis pivoter rapidement pour ajuster la conception selon les besoins. Alors que la fabrication additive continue de progresser avec le volume et la vitesse de fabrication, davantage de produits de consommation peuvent être produits grâce aux technologies de fabrication additive pour des demandes de production de masse rapides et efficaces.

Énergie

On estime que les pannes d'électricité, les surtensions et les pointes coûtent plus de 150 milliards de dollars de dommages annuels à l'économie des États-Unis en raison des temps d'arrêt de la main-d'œuvre et de la perte de productivité et de données. Grâce à la fabrication additive, le secteur de l'énergie peut créer des composants légers, efficaces et respectueux de l'environnement qui peuvent également résister à des conditions extrêmes. De plus, la technologie AM peut permettre le développement de matériaux métalliques résistants à la corrosion pour des pièces personnalisées qui peuvent avoir besoin d'être soumises à des environnements sous-marins ou autres environnements difficiles.

Outre la possibilité de développer des produits de qualité supérieure, l'adoption de la fabrication additive pour l'industrie de l'énergie implique l'utilisation de matériaux plus récents et plus légers. Et, avec les technologies AM réduisant les coûts de production de 40 % et le délai de mise sur le marché d'un tiers, l'industrie de l'énergie devrait investir considérablement dans la fabrication additive à l'avenir.

Infrastructures

Imaginez-vous marcher sur un pont entièrement fabriqué à partir d'impression 3D. Bientôt, cela pourrait devenir réalité. En fait, c'est déjà aux Pays-Bas que le premier pont piéton au monde imprimé en 3D a été dévoilé en 2018. La structure a été créée par la robotique additive superposant de l'acier en fusion et mesure près de 40 pieds de diamètre.

La fabrication additive sur le marché de la construction est en pleine expansion, inaugurant une nouvelle ère pour l'industrie. Selon une étude de Transparency Market Research, l'impression 3D dans le secrétariat de l'infrastructure devrait se développer à un TCAC de 33% d'ici 2027. Étant donné que les matériaux imprimés peuvent être appliqués avec précision couche par couche lors de la construction d'infrastructures ou de bâtiments, la FA réduit les déchets de matériaux et permet à la construction d'être aussi rentable que possible.

De plus, la technologie d'impression 3D permet des structures de conception complexes puisque les matériaux sont imprimés avec précision, ce qui réduit la probabilité d'accidents d'infrastructure dus à des erreurs de construction et à une mauvaise conception. Bien que l'impression 3D ne soit pas utilisée dans la construction de ponts au quotidien, il existe de nombreux potentiels futurs à mesure que l'industrie se développe. Et, avec un rapport récent concluant que plus d'un tiers de tous les ponts américains ont besoin de travaux de réparation majeurs ou devraient être remplacés, il pourrait y avoir une expansion rapide de l'industrie dans un proche avenir.

Médical &Pharmaceutique

La fabrication additive a révolutionné l'industrie médicale, transformant ce qui était autrefois de la science-fiction en une nouvelle réalité. La technologie offre des percées aux médecins, aux patients et aux instituts de recherche. Des prothèses durables et des modèles anatomiques réalistes aux composants de qualité chirurgicale, l'incroyable pléthore d'objets qui ont déjà été imprimés avec succès dans le domaine médical donne un aperçu du potentiel de cette technologie pour les soins de santé dans un avenir proche.

Par exemple, la fabrication additive permet de construire des appareils dentaires imprimés en 3D et des dispositifs sur mesure, tels que des prothèses dentaires, des couronnes et même Invisalign™, à partir d'une variété de substrats et d'impressions personnalisées pour chaque individu. Actuellement, le marché de l'impression 3D pour la dentisterie numérique est évalué à 2,5 milliards de dollars et devrait continuer à croître. De plus, la fabrication additive permet de fabriquer des appareils tels que des prothèses auditives qui peuvent être fabriqués en série pour un meilleur ajustement afin d'assurer le plus haut niveau de confort pour l'utilisateur.

L'un des derniers projets en cours est l'utilisation de la technologie additive par les chercheurs pour imprimer des cellules souches embryonnaires humaines. Ce faisant, ces cellules souches peuvent ensuite être utilisées pour créer des tissus pour tester des médicaments ou des organes de remplacement en croissance, pour imprimer de la peau qui pourrait remplacer la peau qui a été brûlée ou endommagée, et pour imprimer des cellules cancéreuses pour étudier et tester de nouveaux médicaments sur elles. Le chirurgien Anthony Atala, directeur du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, a même travaillé sur l'impression d'organes, estimant que l'impression d'un organe pourrait bientôt remplacer la transplantation d'un organe.

Marchandises comestibles

La fabrication additive a le potentiel de bouleverser l'industrie alimentaire. Alors que la fabrication additive est moins un changeur de jeu pour l'industrie actuellement dans l'industrie alimentaire, l'impression AM comestible offre une multitude d'opportunités. Désormais, les chocolats et même les pizzas peuvent être imprimés en 3D.

Le jet de liant est l'une des méthodes les plus courantes de production d'aliments imprimés en 3D. En remplaçant les poudres métalliques et les polymères par des sucres cristallins pour concevoir et créer des sculptures en sucre compliquées et précises, en particulier pour les restaurants, les boulangeries et les hôtels. L'impression additive comestible présente des opportunités de marque pour les producteurs de bonbons et de sucreries, car l'impression 3D permet de dessiner des logos et des photos avec précision.

Il est également possible que la fabrication additive dans les aliments comestibles puisse conduire à la création de formulations alimentaires uniques pour les besoins diététiques, à une distribution simplifiée dans des endroits difficiles d'accès et à des suppléments médicaux/nutritifs personnalisés.

Sports

Le monde de la fabrication de sports et de jeux est impacté par l'impression 3D dans la création de vêtements, d'équipements et d'accessoires. Rien qu'aux États-Unis, l'industrie des articles de sport rapporte environ 45 milliards de dollars par an et la fabrication additive offre de nombreux avantages. Étant donné que l'impression 3D permet la personnalisation et la personnalisation, les fabricants d'articles de sport développent désormais des équipements personnalisés pour les athlètes qui sont adaptés sur mesure à leurs mesures exactes. Les équipements sportifs peuvent également désormais être fabriqués pour être plus légers mais tout aussi solides, sinon plus.

La fabrication additive offre également des opportunités pour un meilleur équipement de sécurité en raison de matériaux plus solides et de conceptions géométriques complexes. Les fabricants de casques de football sont toujours à la recherche de moyens d'améliorer la conception des casques pour prévenir les traumatismes crâniens. Grâce à la capacité de l'impression 3D à créer des structures en treillis, le produit final n'est pas seulement léger, mais permet une répartition plus sûre de la pression pour les casques physiques. En plus de la possibilité de personnaliser chaque casque pour la forme exacte de la tête de l'athlète, l'impression 3D peut produire un casque de qualité supérieure.

Les entreprises de produits alimentaires, d'Adidas à Nike, utilisent la fabrication additive pour créer des spectacles sur mesure qui permettent une meilleure adhérence et un meilleur ajustement et à la fois de meilleures semelles intérieures et extérieures. Bien qu'aucune chaussure entièrement imprimée en 3D ne soit actuellement sur le marché, l'impression 3D est aujourd'hui impliquée dans la fabrication de nombreuses chaussures de sport et continuera probablement à se développer dans cette industrie.

Vous souhaitez en savoir plus sur les avantages de la fabrication additive ?

La fabrication additive change la donne pour les fabricants de toutes tailles. Cela peut leur permettre de créer des produits plus rapidement et à moindre coût, mais avec moins de déchets de production et une meilleure précision. Lorsque vous regardez la situation dans son ensemble, AM change également la vie des Américains de tous les jours, des percées médicales à des transports et des routes plus sûrs.

Vous pouvez commencer à développer votre entreprise dès aujourd'hui grâce à la fabrication additive ! Si vous ne savez pas par où commencer, contactez nos experts dès aujourd'hui ! CMTC est là pour aider à guider les fabricants de petite et moyenne taille vers des solutions qui peuvent avoir un impact sur leur entreprise pour une croissance durable et percutante.