25 jalons pivots qui ont façonné la fabrication additive en 2019

2019 marque une nouvelle année positive pour l'industrie de la fabrication additive (FA). Cette année, l'industrie a continué à mûrir en un processus prêt pour la production, avec plus d'entreprises adoptant la technologie ou intensifiant leur implication dans l'industrie.

Pour souligner l'évolution de la FA, nous avons compilé une liste des jalons clés qui ont façonné l'industrie en 2019.

Matériel

1. Desktop Metal livre son premier Production System

En mars, Desktop Metal a livré son premier Production System à une entreprise Fortune 500 actuellement non divulguée. Révélé pour la première fois en 2017, le Production System de Desktop Metal est propulsé par sa technologie Single Pass Jetting, qui le rend, selon l'entreprise, plus de 100 fois plus rapide que les imprimantes métal quad-laser, 4 fois plus rapide que l'alternative binder jetting la plus proche et jusqu'à 20 fois moins cher en coût par pièce que les imprimantes 3D métal actuelles.

Avec la machine officiellement sur le terrain, l'industrie attend de voir si le Production System peut vraiment tenir ses promesses. En plus de cette annonce, Desktop Metal a aussi lancé le Shop System au Formnext. La nouvelle imprimante 3D est conçue pour combler l'écart entre les systèmes Studio et Production. Ces 2 jalons sont particulièrement cruciaux pour l'avancement de la technologie metal binder jetting, qui pourrait bientôt devenir une nouvelle méthode de production à haut volume.

2. HP lance une nouvelle gamme d'imprimantes 3D Jet Fusion

Dans le segment polymère, HP continue d'innover sa technologie Multi Jet Fusion (MJF). En mai, l'entreprise a dévoilé la série 5200 de ses imprimantes 3D MJF.

La nouvelle série 5200 s'inscrit dans une progression naturelle chez l'entreprise. Alors que les séries 500/300 ciblaient le prototypage fonctionnel, et la série 4200 les petites séries et la production, la nouvelle série vise la production en volume, avec une précision et répétabilité comparables au moulage par injection.

Parmi les caractéristiques les plus notables de la série 5200, la puissance améliorée des lampes à l'intérieur des imprimantes 5200. Cela permet au nouveau système de fusionner la poudre en un seul passage, contre un mode deux passages dans les systèmes précédents. Résultat : 40 % d'amélioration de la productivité et ouverture aux matériaux haute température.

Les premiers utilisateurs rapportent de bons résultats. Le producteur d'éoliennes Vestas, par exemple, utilise la technologie et le matériau TPU pour produire des composants de protection pour pales d'éoliennes. HP utilise aussi sa propre technologie pour produire des composants pour ses autres machines d'impression. Cette annonce élargit significativement les opérations AM de l'entreprise et permet aux clients HP d'exploiter véritablement la fabrication numérique.

3. Impression 3D multi-matériaux pilotée par IA d'Inkbit

Plus tôt cette année, Inkbit, une start-up du MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), a dévoilé une imprimante 3D industrielle avec technologies de vision machine et apprentissage machine.

Si le procédé PolyJet de Stratasys, capable de livrer une grande variété de textures et couleurs de plastiques UV-curables, est sur le marché depuis un moment, cette technologie est principalement utilisée pour le prototypage. Inkbit, en revanche, envisage des applications de production pour sa nouvelle technologie. Pour le rendre possible, l'entreprise équipe sa machine de systèmes de vision machine et d'apprentissage machine.

Le système de vision scanne exhaustivement chaque couche de l'objet pendant l'impression pour corriger les erreurs en temps réel, tandis que le système d'apprentissage machine utilise cette information pour prédire le comportement de gauchissement des matériaux et produire des pièces finales plus précises. Cette combinaison ouvre aussi la technologie à une plus grande variété de matériaux que ceux trouvés dans les imprimantes 3D jet d'encre traditionnelles.

Ce développement marque des jalons importants : l'un pour l'impression 3D multi-matériaux, qui pourrait bientôt servir à fabriquer des produits finis, et l'autre pour l'usage de l'IA, permettant une plus grande précision et automatisation du processus. Les deux combinés pourraient ultimement mener à une percée majeure dans l'impression 3D polymère. L'imprimante d'Inkbit est actuellement disponible pour des clients sélectionnés, dont Johnson & Johnson, dans le cadre d'un programme de sortie anticipée. Les premiers systèmes seront livrés à des clients sélectionnés en 2021.

4. Imprimante 3D Fine Detail Resolution (FDR) d'EOS

Au Formnext de cette année, EOS a présenté sa technologie d'impression 3D polymère Fine Detail Resolution (FDR). Le nouveau procédé utilise un laser CO pour imprimer en 3D des composants polymères délicats mais robustes, avec des surfaces à résolution de détail fin et une épaisseur de paroi minimale de 0,22 mm.

EOS revendique être le premier fabricant à développer une solution laser CO pour l'impression 3D industrielle par lit de poudre. La majorité des machines SLS actuelles utilisent un ou quelques lasers CO₂. Le type laser CO crée un faisceau laser ultra-fin avec un diamètre de foyer rapporté à la moitié de la taille des technologies SLS actuelles. Une conséquence importante de cette précision ajoutée est de nouveaux paramètres d'exposition qui peuvent résulter en des pièces aux surfaces extrêmement fines.

En plus de la nouvelle technologie, EOS a aussi lancé une configuration Shared Modules, une série de dispositifs périphériques pour aider à automatiser et accélérer l'AM en production. Le matériel modulaire permet aux utilisateurs d'implémenter l'équipement, le déballage, le transport et le tamisage en parallèle au processus de construction AM. Les développements d'EOS indiquent la demande croissante pour des solutions professionnelles prêtes pour la production, suggérant que la technologie arrive rapidement à maturité.

Logiciels

5. Markforged révèle le logiciel IA Blacksmith

Les logiciels d'impression 3D deviennent plus intelligents, à mesure que plus d'entreprises intègrent l'Intelligence Artificielle (IA) dans la technologie. Le logiciel Blacksmith de Markforged en est un exemple, marquant l'évolution continue des logiciels AM avancés.

« Le premier exemple de Fabrication Adaptative », comme l'appelle l'entreprise, Blacksmith est un logiciel qui rend les machines de fabrication « conscientes », pour qu'elles puissent ajuster automatiquement la programmation afin d'assurer que chaque pièce est produite comme conçue.

Essentiellement, cela signifie un contrôle en boucle fermée, où les designs sont analysés puis comparés aux scans de la pièce, et le processus est automatiquement modifié pour construire les pièces comme prévu. Markforged croit que son outil IA Blacksmith sera « particulièrement puissant » à mesure que l'adoption de l'AM métal croît, assurant que le processus de production est répétable et précis. Plus Blacksmith reçoit de données, plus les tolérances se resserrent lors de la production. En impression 3D, Markforged produit actuellement des tolérances comparables au moulage. La poursuite de la plateforme Blacksmith est de se rapprocher au maximum du fichier CAO numérique. Ultimement, des logiciels comme Blacksmith sont une marche vers la fabrication numérique. Selon Markforged, l'impression 3D n'est que le début. L'entreprise envisage que son IA Blacksmith puisse connecter toutes les machines dans une usine. Elle permettra éventuellement une génération de machines qui savent ce qu'elles doivent faire et peuvent s'ajuster pour produire la bonne pièce à chaque fois.

6. nTopology lance la plateforme nTop

Alors que les capacités des imprimantes 3D progressent régulièrement, les logiciels CAO grand public ont souvent pris du retard, inadaptés aux exigences de conception spécifiques de l'additif.

Une entreprise, cependant, vise à relever les défis de la Conception pour la Fabrication Additive (DFAM) de front. Fondée il y a seulement quatre ans, nTopology est rapidement devenue l'un des principaux outils logiciels génératifs, permettant aux ingénieurs de concevoir des géométries complexes pour l'AM. Pour étendre les capacités au-delà du design de treillis, pour adresser l'ensemble du flux de travail d'ingénierie, l'entreprise a introduit la plateforme nTop cet été.

Avec la sortie de la plateforme nTop, nous commençons à voir des outils de conception spécifiquement capables de tirer parti de la technologie d'impression 3D. Par exemple, le logiciel permet aux utilisateurs de créer des pièces plus légères et plus performantes avec des exigences fonctionnelles intégrées. La plateforme nTop y parvient en important des designs CAO et les convertissant en une représentation par champs. Une fois fait, les ingénieurs utilisant la plateforme peuvent effectuer très rapidement différentes opérations, comme l'optimisation topologique et la simulation, qui seraient incroyablement compliquées avec d'autres outils séparés. De plus, l'algorithme de nTop est très capable de gérer de grands modèles 3D qui seraient difficiles à gérer dans d'autres systèmes. Par exemple, simuler une grande surface de radiateur serait extrêmement difficile, mais est facile dans la plateforme nTop. Atteindre un processus de conception d'impression 3D plus rapide et plus facile est l'une des tendances logicielles clés dans l'industrie. Des solutions comme celle de nTopology pourraient ultimement offrir la clé, débloquant un flux de travail de conception pour l'impression 3D bien plus optimisé.

7. Logiciel MSC Apex Generative Design

Plus tôt cette année, l'entreprise logicielle Hexagon a acquis AMendate, un fournisseur allemand de logiciel d'optimisation topologique pour l'AM. AMendate a été ajouté au MSC Software d'Hexagon, qui fournit du logiciel de simulation CAE, avec l'annonce du lancement de son logiciel MSC Apex Generative Design.

Selon les rapports, le logiciel fournit un haut degré d'automatisation pour les processus de conception et a aussi le potentiel d'améliorer la productivité jusqu'à 80 % comparé aux outils d'optimisation topologique traditionnels. L'impression 3D nécessite une nouvelle génération de solutions logicielles qui tirent plein parti des nouvelles libertés de conception rendues possibles par la technologie. Le logiciel MSC Apex pourrait devenir un tel outil. En tenant compte des exigences de conception, le logiciel générera plusieurs alternatives de conception légère offrant une distribution de contrainte optimale et un poids de pièce minimisé. Le logiciel utilise aussi une technologie de lissage intelligente assurant que les modèles 3D ont une finition lisse et professionnelle. Combinés, ces bénéfices pourraient apporter un flux de travail de conception simplifié et même réduire le nombre d'itérations de conception — ce qui peut résulter en économies de temps significatives.

Matériaux

8. Jabil établit un Centre d'Innovation Matériaux

Le développement et la production de matériaux ont été parmi les tendances clés façonnant l'AM en 2019. L'année a démarré avec Jabil lançant une unité commerciale distincte, Jabil Engineered Materials, et un Centre d'Innovation Matériaux de 4 270 m².

Le choix limité de matériaux a été un obstacle significatif à l'adoption de l'impression 3D, selon l'entreprise. Pour le surmonter, la nouvelle unité se concentre sur le développement, la validation et la mise sur le marché de matériaux conçus pour l'impression 3D industrielle. En développant des matériaux, Jabil prend les exigences d'application — de ses propres unités utilisant l'impression 3D ou de clients externes — et les convertit en matériaux imprimables. Important, Jabil n'utilisera pas seulement les nouveaux matériaux en interne, mais les fournira aussi au marché ouvert, pour que plus d'entreprises bénéficient d'un choix de matériaux plus large. Jusqu'à présent, l'entreprise a lancé PETg, PETg ESD, TPU 90 A et TPU 90 A ESD, mais prévoit d'en livrer plus à l'avenir.

Créer de nouveaux matériaux n'est qu'une façon dont Jabil sert les utilisateurs AM. Établir la confiance dans les matériaux existants pour de nouvelles applications est un autre objectif poursuivi. Excitant, Jabil anticipe un futur où elle utilisera régulièrement l'impression 3D comme méthode de production à haut volume, avec des installations distribuées mondialement. Des matériaux fiables et prêts pour la production seront l'une des clés pour rendre ce futur réalité. Jabil fait un effort concerté pour intégrer les matériaux dans son activité AM, pour offrir le paquet complet. Cet engagement dans l'impression 3D pourrait ultimement aider à faire avancer l'industrie AM dans son ensemble.

9. Composites diamant pour l'impression 3D de Sandvik

Il y a eu aussi plusieurs jalons atteints dans le segment de l'impression 3D composite. Peut-être le plus impressionnant est le premier composite diamant imprimable en 3D, développé par Sandvik.

Mais pourquoi imprimer un composite diamant en 3D ? Les diamants sont considérés comme parmi les structures les plus dures de la planète. En dehors de la joaillerie, les diamants sont largement utilisés pour applications industrielles. Bien que la création de diamants synthétiques ne soit pas nouvelle, le processus peut être à la fois coûteux et complexe, tandis que produire des formes complexes de ce matériau est presque impossible. C'est là que l'impression 3D intervient. La technologie est saluée pour sa capacité à donner vie à des designs complexes, difficiles voire impossibles à réaliser en fabrication conventionnelle. Il est important de noter que Sandvik n'imprime pas directement avec des diamants mais avec un matériau composite. La partie majeure du matériau est du diamant mais pour l'imprimer, il doit être cimenté dans une matrice dure, conservant les propriétés physiques les plus importantes du diamant pur. Lors des tests, Sandvik a rapporté une dureté et conductivité thermique exceptionnelles, ainsi qu'une faible densité, résistance à la corrosion et bonne dilatation thermique de son nouveau matériau. Nous sommes impatients de voir comment les industries utiliseront l'impression 3D composite diamant. Selon Sandvik, l'impact de ce nouveau matériau se verra dans applications industrielles avancées, des pièces d'usure aux programmes spatiaux, dans quelques années.

10. Henkel rejoint le projet SYMPA pour développer des matériaux SLA pour l'automobile

« Nous avons un ensemble de matériaux assez bien acceptés aujourd'hui dans l'espace automobile. Ce qu'on aimerait vraiment voir, c'est l'industrie [AM] commencer à adapter certains de ces matériaux. Cela rendrait nos tests et validation, ainsi que notre usage applicatif, bien plus adaptés à l'impression 3D », déclare Harold Sears, Leader Technique AM de Ford, dans une interview avec AMFG.

Et l'industrie semble répondre à cette demande. L'un des jalons atteints dans cette direction est l'implication de Henkel dans le projet allemand SYMPA, visant à faire progresser de nouveaux matériaux et procédés de stéréolithographie (SLA) pour le secteur automobile. Les partenaires du projet voient un vaste potentiel dans l'usage des technologies SLA pour applications automobiles, surtout dans la production de pièces et produits personnalisés. Ainsi, SYMPA vise à surmonter certaines faiblesses des matériaux SLA actuels, incluant faibles propriétés mécaniques, faible durabilité et faible stabilité UV. L'un des domaines clés où Henkel contribuera sera le développement de nouveaux polymères photosensibles, avec propriétés thermiques et mécaniques à long terme accrues. Grâce au projet, l'impression 3D automobile pourrait atteindre un jalon significatif, permettant aux constructeurs de créer des pièces fiables et personnalisées pour les voitures.

Partenariats

11. Intégrer l'AM métal dans la production série automobile

L'industrie automobile est l'un des secteurs avec la plus grande opportunité d'adoption de l'impression 3D. C'est pourquoi entreprises et institutions de recherche travaillent dur pour traduire l'impression 3D en processus de production industrialisés, hautement automatisés pour la fabrication automobile.

Le projet Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing (IDAM) d'Allemagne marque le jalon pour l'impression 3D automobile. Douze partenaires du projet prévoient de créer des lignes de production AM capables de produire au moins 50 000 composants par an en production de pièces communes et plus de 10 000 pièces individuelles et de rechange sous la plus haute pression qualité et coûts. En plus, les coûts unitaires des composants métalliques imprimés en 3D doivent être plus que divisés par deux, selon le projet. Coordonné par le Groupe BMW, le projet IDAM durera 3 ans, aidant à établir durablement l'impression 3D métal en production.

12. Partenariats d'AMFG avec EOS et Autodesk

Plus tôt ce mois, nous avons annoncé nos partenariats avec EOS et Autodesk. Nous croyons que ces partenariats seront instrumentaux pour rationaliser davantage les flux de travail AM. Le partenariat EOS vise à connecter les machines aux plateformes logicielles pour permettre aux clients des machines EOS de gérer facilement l'ensemble de leurs opérations AM, en utilisant notre Manufacturing Execution System (MES). Via le logiciel MES d'AMFG, les clients EOS peuvent aussi préparer les jobs de construction et définir des paramètres importants, comme l'orientation de pièce. Les constructions peuvent alors être tranchées et les données envoyées directement à un système d'impression 3D EOS. Dans le cas du partenariat Autodesk, notre logiciel MES sera lié au logiciel de conception et simulation d'Autodesk, Netfabb®, pour fournir un flux de travail numérique intégré de la conception à la production. Introduire la connectivité et l'interopérabilité à travers le flux de travail AM est une pièce cruciale pour atteindre un vrai flux de travail de bout en bout. Finalement, connecter les machines dans une plateforme unique permettra un flux de données fluide, qui fournira la traçabilité et la scalabilité nécessaires pour pousser l'AM vers l'industrialisation.

Investissements et acquisitions

13. Investissement de Stryker dans les implants imprimés en 3D

En 2019, l'impression 3D dans l'industrie médicale a vu beaucoup d'activités d'investissement. La plus grande a sans doute été l'investissement de Stryker de 200 millions d'euros (environ 225,8 millions $) en R&D dans ses installations en Irlande. Cet investissement inclut l'Institut AMagine, responsable du développement d'implants imprimés en 3D pour la colonne, la tête et les articulations. Un tel engagement de Stryker indique le potentiel énorme que l'impression 3D détient pour les traitements orthopédiques. Depuis plus d'une décennie, l'impression 3D est utilisée pour produire des implants qui démontrent souvent de meilleures performances que les alternatives traditionnelles. De plus, l'impression 3D permet aux implants d'être spécifiquement conçus pour s'adapter à l'anatomie d'un patient, offrant une option de traitement où la reconstruction avec un implant traditionnel aurait été difficile à impossible. Avec cet investissement, Stryker fait progresser l'impression 3D médicale et crée une opportunité pour plus de gens de bénéficier d'implants plus durables et mieux ajustés, possibles avec cette technologie.

14. Carbon lève plus de 260 millions $ en financement de croissance

Le financement de croissance de 260 millions $ de Carbon a été parmi les actualités d'investissement les plus chaudes cette année. L'afflux de trésorerie le plus récent a porté la levée totale de l'entreprise à 680 millions $ et sa valorisation post-money à plus de 2,4 milliards $. Depuis sa création en 2013, Carbon a continué d'étendre son portefeuille de matériel DLS et produits matériaux, ainsi qu'assurer des mises à jour régulières de son logiciel. Ses machines sont maintenant opérationnelles dans le monde entier, l'entreprise rapportant une augmentation de 33 fois des volumes d'impression et de 5 fois des heures d'impression dans les 12 derniers mois. Les utilisateurs incluent Adidas, Ford et Riddell, et avec cette vague d'investissement, l'entreprise semble prête à continuer vers la fabrication de pièces à grande échelle.

15. Acquisition d'une participation dans BeamIT par Sandvik

En plus des investissements, 2019 a vu plusieurs mouvements stratégiques de grandes entreprises industrielles. Cet été, par exemple, le groupe suédois d'outillage d'ingénierie Sandvik a annoncé l'acquisition d'une participation de 30 % dans le spécialiste AM métal, BeamIT.

Sandvik a rejoint le marché AM en 2013, cherchant à exploiter sa vaste expérience en matériaux et méthodes de post-traitement pour amener des alliages en poudre sur le marché et conseiller les clients à travers tout le processus d'impression 3D. Avant l'acquisition, l'entreprise a intégré sa division Poudre dans sa division AM, pour réunir ces offres sous une unité commerciale. L'investissement dans BeamIT s'aligne avec l'ambition de l'entreprise d'avoir une présence croissante dans l'industrie manufacturière au sens large — une présence qu'elle espère atteindre en investissant dans l'AM. Comme Sandvik, BeamIT a de grandes ambitions dans l'espace additif, projetant une demande accrue pour les pièces dans les années à venir. Avec Sandvik comme partenaire et propriétaire, elle est bien positionnée pour répondre à cette demande de front.

16. Acquisition de Forecast 3D par GKN

Une autre acquisition notable vient de la corporation industrielle et automobile britannique GKN, qui a acquis cette année le fournisseur de services d'impression 3D basé aux US, Forecast 3D. Avec cette acquisition, GKN, spécialisé dans l'impression 3D métal, pourra cross-promouvoir l'AM tant en métal qu'en polymère. Le mouvement permet aussi à GKN d'avoir une plus grande portée sur le marché US et d'accéder à une toute nouvelle ligne d'activité, qui est l'AM polymère. GKN et Forecast 3D ont aussi été pionniers dans l'utilisation des plateformes métaux et polymères de HP. En tant que partenaires fondateurs du HP Digital Manufacturing Network, cette acquisition réunit 2 producteurs de pièces pour accélérer davantage l'AM de pièces finales en masse pour clients mondialement.

17. Acquisition de Sculpteo par BASF

Il y a quelques semaines, BASF, l'un des plus grands producteurs chimiques au monde, a annoncé l'acquisition du spécialiste français de l'impression 3D, Sculpteo. L'acquisition aidera Forward AM, une filiale de BASF dédiée à l'impression 3D, à commercialiser et produire de nouveaux matériaux d'impression 3D à un rythme plus rapide. Par l'acquisition de Sculpteo, BASF pourra aussi fournir aux clients et partenaires un accès plus rapide aux solutions d'impression 3D. Ultimement, s'étendre à travers la chaîne de valeur AM devient une tendance clé dans l'industrie, suggérant que les grands fabricants de matériaux reconnaissent de plus en plus l'impression 3D comme technologie viable pour la production de masse industrielle.

Activités de standardisation

18. Collection de normes pour l'AM métal de la Metal Powder Industries Federation

La standardisation continue de jouer un rôle crucial pour instaurer la confiance dans l'AM comme technologie de production. Bien que le développement de normes soit un processus long et intensif en ressources, il y a une forte poussée de l'industrie pour plus de normes. Résultat de cette poussée, la Metal Powder Industries Foundation (MPIF) a publié « A Collection of Powder Characterization Standards for Metal Additive Manufacturing » début 2019. Une compilation de 9 méthodes d'essai existantes, relatives aux matières premières métalliques en poudre, le document vise à aider concepteurs et fabricants à obtenir un meilleur contrôle sur l'AM métal. Le mois dernier, MPIF a aussi publié une édition révisée de sa collection de normes AM.

19. Portail des normes

L'été dernier, l'America Makes et ANSI Additive Manufacturing Standardization Collaborative (AMSC) ont publié la deuxième version de sa « Standardization Roadmap for Additive Manufacturing ». La feuille de route identifie les normes et spécifications existantes, ainsi que celles en développement, évalue les lacunes et fait des recommandations pour les domaines ayant le plus besoin de normes. L'AMSC ne s'est pas arrêté là, et cette année il a présenté une nouvelle façon d'obtenir l'information actuelle sur les normes AM. Le mois dernier, il a annoncé la disponibilité d'un portail en ligne par lequel membres et public pourraient accéder facilement à la documentation actuelle. Le portail fournit un moyen pour la communauté d'observer et suivre les progrès dans l'AMSC concernant le développement de normes AM. Le portail montre la feuille de route de développement de normes AMSC, où les visiteurs peuvent voir les prochaines étapes entreprises. Cela fournit plus de transparence sur où nous en sommes actuellement avec le développement des normes.

20. Premières spécifications pour l'AM polymère de SAE International

Alors que l'usage de l'impression 3D dans l'industrie aérospatiale grandit, il y a un besoin accru de normes pour permettre aux entreprises d'utiliser la technologie en production de pièces finales. Pour répondre à ce besoin, SAE International a publié les premières spécifications AM Polymère pour l'industrie aérospatiale. Ces normes ont été créées suite à une demande des compagnies aériennes via l'EMG de l'International Air Transport Association (IATA) pour pouvoir imprimer en 3D des pièces de cabine. Les 2 normes spécifient les exigences pour le Fused Deposition Modeling (FDM®) ou autre procédé d'extrusion de matière et matériaux utilisés avec cette technologie. Les utilisateurs peuvent utiliser les documents pour approuver de nouvelles machines, procédés et matériaux, ainsi que vérifier la configuration et la méthodologie de test appropriées.

Nouvelles applications

21. Ford et Carbon dévoilent des pièces automobiles imprimées en 3D

Début 2019, Carbon a fait les gros titres avec les premières pièces imprimées en 3D en production pour Ford.

Ensemble, les entreprises ont développé le Levier de commande HVAC (Chauffage, Ventilation et Climatisation) Ford Focus, les Prises Auxiliaires Ford F-150 Raptor, et les Supports de Frein de Stationnement Électrique Ford Mustang GT500. Ces composants ont été créés en utilisant la technologie Digital Light Synthesis (DLS) d'impression 3D de Carbon et le matériau EPX (époxy) 82 et ont passé tous les standards et exigences de performance de Ford. Avec ces applications, il est clair que Ford pose les fondations pour faire des choses assez impressionnantes avec l'AM. « La fabrication additive va continuer à s'ancrer de plus en plus dans la partie quotidienne de ce qu'on fait comme business », a expliqué le Leader Technique des Technologies AM de Ford, Harold Sears, dans la série Expert Interview d'AMFG. « Au lieu d'être une exception à la norme, ça va devenir bien plus accepté comme la façon dont c'est fait. »

22. L'essor des composants de vélo imprimés en 3D

Cette année a vu une poignée de fabricants de vélos spécialisés intégrer des composants imprimés en 3D dans leurs produits. Par exemple, Franco Bicycles a lancé une nouvelle ligne de vélos électriques, avec un cadre composite imprimé en 3D fabriqué par la start-up californienne Arevo. Faisant partie de la gamme Emery bike, le cadre est présenté dans l'Emery ONE eBike, en faisant le premier vélo au monde avec un cadre imprimé en 3D.

L'un des aspects uniques derrière la production du cadre en fibre de carbone imprimé en 3D est qu'il a été fabriqué comme une seule pièce, par opposition à un assemblage multi-pièces typique pour les cadres de vélo traditionnels. Permettant cela est le procédé d'impression 3D robotique propriétaire d'Arevo et son logiciel de conception générative breveté. Grâce à l'impression 3D, le délai pour le cadre de vélo Emery ONE a été réduit d'un cycle de 18 mois à seulement quelques jours. Ensuite, l'entreprise néerlandaise MX3D, réputée pour son pont en acier imprimé en 3D, a dévoilé son Arc Bike II avec un cadre en aluminium imprimé en 3D. Conçu pour être plus léger et facilement personnalisable, l'Arc Bike II a été imprimé en 3D en seulement 24 heures, en utilisant la technologie Wire Arc Additive Manufacturing, très similaire au Dépôt d'Énergie Direct. Plus récemment, Gamux, un fabricant de composants de vélo, a lancé une nouvelle gamme de pièces de vélo imprimées en 3D. Parmi elles, des caches Garmin, entretoises de ressort et entretoises de tube de direction. Cette dernière, par exemple, ne pèse que 1,75 g (10 mm), ce qui en fait l'une des entretoises les plus légères au monde, plus légère même que ses homologues en carbone. Il semble que la tendance d'utiliser l'impression 3D pour la fabrication de vélos prenne vraiment de l'ampleur, permettant à plus d'entreprises de créer des vélos plus légers et plus performants.

23. 100e moteur de fusée imprimé en 3D de Rocket Lab

En juillet, Rocket Lab, une entreprise aérospatiale californienne, a achevé le 100e moteur de fusée Rutherford imprimé en 3D. L'entreprise utilise l'impression 3D pour tous ses composants moteurs principaux (incluant chambres de combustion, injecteurs, pompes et valves principales de propergol) depuis 2013. Neuf moteurs Rutherford à propergol liquide propulsent la fusée Electron de Rocket Lab, faite de composites et pouvant emporter jusqu'à 225 kg de charge utile. Les pièces moteurs sont imprimées en 3D en utilisant la technologie Electron Beam Melting (EBM), qui produit des pièces moteurs moins chères que les procédés conventionnels. Selon Peter Beck, fondateur et CEO de Rocket Lab, le moteur a « joué un rôle intégral pour permettre à Rocket Lab de rendre le lancement fréquent et fiable une réalité pour les petits satellites ». Récemment, Rocket Lab a prouvé une fois de plus la fiabilité des moteurs imprimés en 3D, lançant avec succès 4 satellites en orbite avec son lanceur Electron.

24. Volvo Trucks imprime 500 outils et fixations de fabrication

Ayant utilisé l'impression 3D pour le prototypage depuis plusieurs années, Volvo Trucks North America a récemment atteint le jalon de 500 outils imprimés en 3D. Parmi eux : jauges d'étanchéité de toit, platines d'installation de fusibles, fixations de perçage, supports d'adaptateur de direction assistée, jauges d'écartement de porte bagages et goupilles de porte bagages. Chacune de ces pièces a été produite au laboratoire Volvo Innovative Projects. Le laboratoire permet à l'entreprise de produire des composants en interne, utilisant principalement les technologies de frittage laser sélectif (SLS). L'adoption de l'impression 3D SLS permet aux ingénieurs Volvo Trucks de concevoir des pièces et de les imprimer en quelques heures — résultant en délais plus courts et économies de coûts. Dans un exemple, Volvo dit avoir économisé plus de 1 000 $ par pièce pour un diffuseur monobloc utilisé dans le processus de nettoyage d'atomiseur de peinture. Dans ce cas, l'AM a aussi permis à l'entreprise de consolider la pièce traditionnellement multi-composants en une seule pièce. Bien que la technologie n'ait été utilisée que depuis quelques années, elle prouve déjà être un ajout précieux au processus de fabrication chez Volvo Trucks, économisant significativement temps de production et coûts de pièces, et améliorant continuellement la qualité.

25. New Balance et Formlabs collaborent sur des sneakers imprimées en 3D

Cette année, l'industrie de la sneaker a aussi été secouée par le partenariat entre New Balance et Formlabs.

En septembre, New Balance a révélé qu'il avait mis à jour sa plateforme d'impression 3D TripleCell avec l'ajout d'une nouvelle sneaker : la FuelCell Echo Triple. L'innovation clé derrière les chaussures imprimées en 3D de New Balance est le matériau Rebound Resin, co-développé avec Formlabs. Le matériau combine plusieurs caractéristiques recherchées pour chaussures de course, incluant dynamisme, maintien et durabilité. Ce matériau a été utilisé pour imprimer en 3D le talon des sneakers 990 Sport et l'avant-pied des dernières chaussures FuelCell Echo Triple, toutes deux avec un design de structure en treillis complexe. Selon New Balance, l'impression 3D a permis de raccourcir drastiquement ses cycles conception-fabrication et a complètement revu leur approche de la conception de chaussures.

2019 : Piloter l'industrialisation de l'AM

Bien que ce soient quelques-uns des jalons les plus marquants de 2019, ils ne sont que la pointe de l'iceberg, avec myriades d'autres développements, partenariats et applications façonnant l'industrie en 2019. Combinés dans une image plus large, ils pointent vers une tendance évidente, mais très excitante : l'industrie AM devient plus forte, plus grande et plus consolidée. Malgré le fait qu'il reste des défis à surmonter, le nombre d'applications AM continue de croître, alors que les acteurs de l'industrie poussent pour plus de solutions technologiques. Avec ces avancées, 2020 semble prêt à continuer sa trajectoire de nouvelles opportunités et de croissance.