10 prédictions d'experts qui façonnent l'avenir de l'impression 3D

2019 a marqué une année charnière pour l'impression 3D, la technologie passant rapidement du prototypage à la production industrielle pour devenir un élément central des écosystèmes manufacturiers modernes.

Suivre le rythme de cette industrie en évolution rapide est un défi. Nous avons analysé plus de 30 entretiens d'experts de l'année écoulée pour identifier les tendances critiques qui définiront la prochaine décennie de la fabrication additive.

1. L'impression 3D s'oriente vers la production en série grand public

« La fabrication additive entre dans une période très excitante car elle devient progressivement grand public. »

Andy Kalambi, PDG de Rize
L'impression 3D a dépassé le stade du prototypage. Aujourd'hui, des entreprises des secteurs automobile, biens de consommation et outillage intègrent cette technologie dans leurs lignes de production, avec 51 % des sociétés interrogées utilisant déjà l'impression 3D pour des pièces de série (rapport Sculpteo 2019 sur l'état de l'impression 3D).
Des constructeurs automobiles comme Ford, Volkswagen et BMW déploient déjà des composants imprimés en 3D, et BMW a récemment fêté son millionième pièce imprimée en 3D pour le i8 Roadster. Si les volumes actuels restent modestes, la gamme et la fréquence des pièces imprimées sont prêtes à s'étendre considérablement.

« Nous atteignons un point d'inflexion et le nombre de pièces qui entrent réellement en production augmente. Dans cinq ans, vous verrez beaucoup de sous-traitants qui auront considérablement augmenté leur capacité et auront des centaines de ces systèmes dans leurs ateliers, produisant des pièces sous contrats à long terme pour la production. »

Zachary Murphree, VP Partenariats Technologiques chez VELO3D
La clé de l'industrialisation réside dans l'arrivée du jet de liant métallique de nouvelle génération, proposé par des entreprises telles que Desktop Metal, 3DEO, ExOne, HP et GE. Ces systèmes combinent des coûts matériels et matériels inférieurs avec un débit plus élevé, positionnant le jet de liant métallique comme une alternative économiquement compétitive aux méthodes de fabrication traditionnelles. Bien que l'impression 3D ne remplacera pas l'usinage ou le moulage par injection, elle évolue vers une méthode de production viable pouvant fonctionner aux côtés des processus conventionnels.

2. Les logiciels de conception s'intégreront de manière transparente à la fabrication additive

« Une tendance importante est le développement d'outils logiciels de conception pour la FA. La prochaine étape est qu'ils deviennent pleinement et transparemment intégrés dans les logiciels CAO populaires. »

Terry Wohlers, Fondateur et Président de Wohlers Associates
La conception pour la fabrication additive reste un défi pour les ingénieurs habitués aux méthodes traditionnelles. De nombreux outils CAO ne sont pas encore optimisés pour les matériaux à gradient, les structures en treillis ou la modélisation de porosité. Des solutions intégrées — comme Autodesk Netfabb, qui répare les fichiers STL, génère des supports, des treillis et simule des pièces métalliques — comblent cette lacune. PTC's Creo 6.0, enrichi par son acquisition récente de la société de conception générative Frustum, offre également une préparation de conception et de fabrication de bout en bout. Ces avancées accéléreront l'adoption en réduisant les cycles d'itération et en faisant de la conception adaptée à l'additif le flux de travail par défaut.

« Nous verrons davantage d'outils logiciels qui aident les ingénieurs à mieux concevoir des pièces pour un processus donné… Ces développements contribueront à réduire le nombre d'itérations nécessaires, surtout si l'objectif est l'impression pour la production. »

Greg Paulsen, Directeur de l'ingénierie applicative chez Xometry

3. L'éducation est la clé d'une adoption plus large

« En termes de compétences, à mon avis, l'innovation concerne les personnes et les technologies. Il ne sert à rien de pousser pour des technologies avancées sans les personnes pour les adopter. »

Revannth Murugesan, Directeur général chez Carbon Performance
L'enquête sur l'état de l'industrie a identifié le manque d'éducation comme le principal obstacle pour les bureaux de services. Le prototypage est simple, mais le passage à la production exige un investissement matériel et une connaissance technique approfondie. Sans cette expertise, les entreprises peinent à construire des cas d'affaires et à réaliser le plein potentiel de la technologie.

« Cet élément de main-d'œuvre est vraiment critique en ce moment. Il n'y a pas assez d'ingénieurs, de managers, de dirigeants qui comprennent vraiment la technologie assez bien pour travailler et développer une stratégie pour en tirer ce dont ils ont besoin. »

John Barnes, Fondateur de The Barnes Group Advisors

« L'industrie reconnaît ce que la fabrication additive ne peut pas faire aussi bien que le fait qu'elle peut faire beaucoup plus que la plupart ne l'utilisent aujourd'hui. »

Harold Sears, Responsable technique des technologies de fabrication additive chez Ford
Les initiatives éducatives — cours en ligne, ateliers et salons — se multiplient. Par exemple, le Barnes Group a lancé un cours en ligne en partenariat avec l'Université Purdue pour fournir aux ingénieurs les bases de la FA. Les entreprises qui apprennent les capacités et les limites de l'impression 3D, comme Boyce Technologies, peuvent pivoter du prototypage vers la production de gros volumes, avec 90 % de leur production désormais réalisée par impression 3D.

4. La dentisterie adoptera l'impression 3D comme méthode de production dominante

« En dentisterie, on pourrait, en théorie, avoir un excellent argument pour convertir 80 % ou plus des moyens de production vers une technologie additive. »

Scott Dunham, Vice-président de la recherche chez SmarTech Analysis
Les technologies à base de résine (SLA, DLP, jet de matière) produisent déjà des couronnes, guides et aligneurs. Un rapport SmarTech prévoit que les ventes d'imprimantes 3D en dentisterie dépasseront le matériel d'usinage d'ici 2025, l'impression 3D devenant la méthode de production principale pour les restaurations dentaires d'ici 2027. Les imprimantes à résine coûtent en moyenne 5 000 $ et sont compatibles avec des résines dentaires certifiées — Formlabs et EnvisionTEC proposent respectivement 5 à 13 matériaux spécifiques au dentaire.

« Nous constatons que l'impression 3D devient l'un des outils clés dans des domaines comme les soins dentaires et la restauration dentaire. Le fil numérique y a été largement développé, depuis le scanner intra-oraux jusqu'aux flux de travail et à la planification — pas seulement en laboratoire, mais aussi au cabinet dentaire. »

Avi Reichental, Fondateur de XponentialWorks

5. La fabrication additive deviendra plus intelligente

« Une partie du processus d'apprentissage automatique consiste à introduire un niveau élevé de répétabilité et à permettre à l'utilisateur de prédire plus facilement comment la performance va fonctionner. »

Joshua Martin, PDG de Fortify
Des imprimantes intelligentes équipées de capteurs et d'algorithmes d'apprentissage automatique émergent. La surveillance en temps réel — capturant la température du bain de fusion, les dimensions de construction et la finition de surface — permet une analyse prédictive pour signaler les défauts avant qu'ils ne surviennent. Des entreprises comme VELO3D, EOS et la startup du MIT Inkbit sont pionnières, intégrant l'inspection par caméra et la correction automatisée dans leurs machines. L'adoption généralisée de ces technologies améliorera la répétabilité, réduira les échecs de construction et rationalisera l'assurance qualité.

« Je pense que c'est le Saint Graal pour la FA car avec le contrôle en cours de processus, vous êtes en mesure de réagir presque immédiatement aux déficiences de votre processus. »

Yves Hagedorn, Directeur général chez Aconity3D

6. Le marché des bureaux de services continuera de s'étendre

Les bureaux de services sont essentiels pour faire progresser la FA. La tendance est tirée par la spécialisation — FA métallique, médicale et autres secteurs de niche — et par le besoin de services intégrés de post-traitement et de conception.

« Les spécialistes qui peuvent cultiver une expertise inégalée dans un domaine spécifique de la FA devraient voir un retour sur cet investissement en expertise. »

Scott Dunham, Vice-président de la recherche chez SmarTech Analysis

« Il y aura beaucoup de fusions et acquisitions au cours des prochaines années… les grands fabricants de matériaux d'impression 3D pourraient acquérir des bureaux de services pour promouvoir leurs matériaux particuliers. »

Jonathan Warbrick, Responsable du développement commercial chez Graphite Additive Manufacturing

Les acquisitions récentes — la participation de Sandvik dans Beam-IT et la croissance rapide des plateformes MaaS comme 3D Hubs et Xometry — illustrent l'élan du secteur. Ces plateformes offrent des services de fabrication de bout en bout, réduisant les frais de marketing pour les ateliers et offrant aux clients un guichet unique pour des besoins de production diversifiés.

« [Le MaaS est] un gagnant-gagnant car les ateliers obtiennent du travail sans avoir besoin de faire du marketing… le client a un emplacement unique pour commander ses pièces sur de nombreuses technologies de fabrication. »

Greg Paulsen, Directeur de l'ingénierie applicative chez Xometry

7. L'impression 3D métallique continuera de mûrir

« En ce qui concerne l'impression 3D métallique, nous n'avons fait qu'effleurer la surface. »

Scott Dunham, Vice-président de la recherche chez SmarTech Analysis
La FA métallique reste un domaine à forte croissance, mais son plein potentiel est inexploité. L'accent se déplacera vers les matériaux avancés, des taux d'utilisation plus élevés et un contrôle qualité rigoureux. Le lancement par EOS en 2019 de quatre nouveaux alliages métalliques — acier inoxydable CX, aluminium AlF357 et deux nuances de titane — démontre cette trajectoire. Des processus de test et de certification fiables seront cruciaux pour une adoption industrielle plus large, notamment dans les secteurs automobile, aérospatial et énergétique.

« Le contrôle qualité, c'est-à-dire comprendre les exigences de qualité et être capable de valider votre pièce, va vraiment faire la différence à l'avenir. »

Doug Hedges, Président de Sintavia

À mesure que les volumes de production augmentent, la collaboration sur les normes et les meilleures pratiques deviendra essentielle pour garantir une qualité de pièce cohérente dans l'industrie.

8. L'impression 3D de composites représente une énorme opportunité de marché

« L'espace des composites est peut-être le segment le plus récent de l'impression 3D. Il y a des défis, mais aussi beaucoup d'opportunités. »

Joshua Martin, PDG de Fortify
Le secteur des composites devrait atteindre près de 10 milliards de dollars dans la prochaine décennie, porté par la capacité à produire des pièces légères et haute résistance pour l'aérospatiale, l'automobile, le pétrole & gaz et les biens industriels. La fabrication actuelle de composites est intensive en main-d'œuvre et lente ; la fabrication additive peut réduire considérablement les coûts et les délais.

« La fabrication de composites est actuellement très intensive en main-d'œuvre, ressources et capital, ce qui signifie qu'elle ne s'échelonne pas vraiment vers de gros volumes. »

Wiener Mondesir, Co-fondateur et CTO d'Arevo

Des entreprises comme Markforged, Arevo, Fortify, Impossible Objects et Thermwood accélèrent la transition vers la FA de composites. Le récent financement de série A de 10 millions de dollars de Fortify et la production de cadres de vélo par Arevo illustrent la croissance rapide du secteur.

9. L'automatisation deviendra centrale dans la fabrication additive

L'automatisation — matériel, robotique, capteurs et logiciels — est la prochaine frontière. Des unités de production intégrées combinant robotique pour la manipulation de construction et inspection par vision artificielle sont déjà sur le marché. La solution robotique de boîte de construction de Digital Metal et les flux de travail de post-traitement automatisés de Jabil illustrent cette tendance.

« L'automatisation du post-traitement deviendra l'une des principales choses à surveiller. C'est parce que le vrai changement d'étape sera dans la capacité d'automatiser la post-production. »

Neil van Es, Fondateur de Parts on Demand

Le post-traitement automatisé, couplé à la gestion numérique des flux de travail, permettra une production continue, prête pour les volumes — essentielle pour la fabrication à grande échelle.

10. Le paysage de la fabrication additive deviendra plus concurrentiel

« Dans les prochaines années, nous verrons beaucoup plus de chaos concurrentiel résultant d'un domaine assez encombré. »

Scott Dunham, Vice-président de la recherche chez SmarTech Analysis
Le marché de la FA comprend désormais plus de 80 fabricants d'imprimantes, dont la plupart ont émergé au cours de la dernière décennie. Les nouveaux entrants peuvent surpasser les acteurs établis, se concentrant sur l'innovation sans contraintes héritées. Cela a suscité des efforts de rebranding — Ultimaker et 3D Hubs, par exemple — pour clarifier leur orientation B2B.

« Nous vivons une période où vous innovez ou vous évaporez. En d'autres termes, vous perturbez ou vous serez perturbé. »

Avi Reichental, Fondateur de XponentialWorks

La pression concurrentielle poussera les entreprises à se différencier par une expertise unique et des propositions de valeur claires, favorisant une croissance et une innovation continues dans le secteur.

Les tendances signalent un avenir radieux pour la FA

« Je pense que l'industrie de la fabrication additive tiendra ses promesses. »

Simon Fried, Co-fondateur de Nano Dimension
La convergence de matériel avancé, de logiciels intelligents, de nouveaux matériaux et d'applications en expansion indique que l'impression 3D deviendra une autre technologie de fabrication grand public. La dentisterie, en particulier, est au bord d'un passage presque complet à la fabrication additive, tandis que d'autres secteurs suivront à mesure que la sensibilisation et les capacités grandiront.

« Je pense vraiment que vous verrez l'impact de la fabrication numérique comme solution pour la fabrication à grande échelle. »

Philip DeSimone, Co-fondateur et VP Développement commercial chez Carbon

Pour prospérer, les entreprises doivent capitaliser sur ces tendances — en fournissant des services spécialisés, en investissant dans la technologie intelligente et en poursuivant l'innovation continue. L'avenir de la fabrication additive est numérique, intelligent et à grande échelle.

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