Qu’est-ce que l’impression 3D ? Une révolution manufacturière moderne

L'impression 3D, également connue sous le nom de prototypage rapide, est une méthode de fabrication par laquelle des objets 3D sont rapidement réalisés sur une machine de taille raisonnable connectée à un ordinateur contenant les plans de l'objet. Les principes de base sont similaires à ceux d'une imprimante 2D :cartouches de matériaux, flexibilité de sortie et traduction du code en un motif visible. Les passionnés espèrent que les « fabbers » à domicile inaugureront une révolution de la fabrication sur mesure et élimineront (ou réduiront considérablement) le besoin d’une fabrication centralisée. Au lieu d'aller dans un magasin pour récupérer un ensemble de vaisselle, une personne pourrait acheter les plans en ligne et les imprimer à partir de matériaux simples.

La technologie permettant de faire fonctionner les imprimantes 3D est apparue au milieu des années 1990. Après leur arrivée, les futuristes ont immédiatement prédit que les gens les verraient bientôt dans chaque maison. Cependant, le coût des pièces, qui incluent de nombreux outils de fabrication flexibles, a maintenu le coût trop élevé pour la plupart des gens. Les modèles actuels sont des machines coûteuses destinées aux concepteurs de produits ou aux ingénieurs professionnels, qui les utilisent pour créer des modèles à utiliser dans des présentations aux clients, par exemple. Les appareils actuels fonctionnent avec diverses matières premières, telles que la sciure de bois et la colle, qui peuvent être pressées dans des structures 3D à condition que la conception permette d'appliquer des couches de manière incrémentielle.

Les appareils d'impression 3D les plus récents utilisent un laser et de la poussière métallique pour fabriquer des objets 3D en métal, ce qui rend la technologie plus attrayante. Ces machines ont déjà été utilisées par Israël et les États-Unis pour fabriquer des drones, ou véhicules aériens sans pilote. L'armée américaine recherche une imprimante prête pour le champ de bataille qui pourrait être utilisée pour fabriquer des appareils de communication selon les besoins.

Les premières projections suggéraient que ces machines utiliseraient probablement une combinaison de lasers et de polymères spéciaux pour fabriquer des produits. Certains polymères ne se solidifient que sous un certain mélange de lumière, et cette propriété peut être exploitée en utilisant un duo de lasers qui, indépendamment, ne remplissent pas ces conditions optiques, mais les remplissent lorsqu'ils sont utilisés ensemble. Lorsque les deux lasers se croisent dans la solution, celle-ci se solidifie. En construisant une structure à partir de zéro, un produit stable peut être créé lorsque le polymère liquide est évacué. Cette méthode s'est toutefois avérée plutôt coûteuse et des techniques moins exigeantes techniquement sont aujourd'hui utilisées.

Un jour, il y aura peut-être des imprimantes 3D qui utiliseront la nanotechnologie pour créer des produits en les déposant atome par atome. Des travaux préliminaires avec des info-bulles atomiques suggèrent que cela est scientifiquement réalisable. Des machines simples ont été créées à l’échelle atomique, telles que de petites roues, des transistors et « l’ADN ambulant ». Ceux-ci pourraient être les précurseurs de systèmes de fabrication personnalisés plus avancés.

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Par Michael Anissimov

Michael Anissimov est un contributeur dédié à About Mechanics et apporte à ses articles son expertise en paléontologie, physique, biologie, astronomie, chimie et futurisme. Blogueur passionné, Michael est profondément passionné par la recherche sur les cellules souches, la médecine régénérative et les thérapies de prolongation de la vie. Son expérience professionnelle comprend un travail avec la Fondation Methuselah, le Singularity Institute for Artificial Intelligence et la Lifeboat Foundation, démontrant ainsi son engagement en faveur du progrès scientifique.