Comment l'impression 3D a révolutionné la fabrication : un voyage à travers son évolution

De la réduction des coûts à l'augmentation de l'efficacité en passant par l'innovation, beaucoup de gens sont enthousiasmés par l'impact que l'impression 3D aura sur l'avenir de la fabrication. Cependant, la vérité est qu'elle a déjà eu un impact significatif sur l'industrie.

Regardons en arrière sur l'évolution de l'impression 3D pour voir comment le phénomène a commencé et comment il a aidé l'industrie manufacturière à évoluer.

Les années 1980 : Poser les fondations de l'impression 3D

L'impression 3D n'était qu'une idée dans les années 1980. En 1981, Hideo Kodama de l'Institut de recherche industriel municipal de Nagoya au Japon a découvert un moyen d'imprimer des couches de matériau pour créer un produit 3D. Malheureusement, Kodama n'a pas pu obtenir l'approbation de son brevet pour la technologie.

Pendant ce temps, en France, la Compagnie Générale d'Électricité française et CILAS, un fabricant de technologie laser et optique, ont trouvé un moyen de créer des objets imprimés en 3D. Cependant, les entreprises ne voyaient pas d'utilité pour la technologie et ont bientôt abandonné leurs découvertes.

Finalement en 1986, un ingénieur américain nommé Charles Hull a créé un prototype pour un processus appelé stéréolithographie (SLA). Hull a utilisé des photopolymères, aussi connus comme matériaux à base d'acrylique, pour passer du liquide au solide en utilisant des lumières ultraviolettes. Hull a breveté l'imprimante SLA et d'autres entreprises ont suivi. Hull est communément appelé « le père » de l'impression 3D.

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Deux autres technologies clés ont été brevetées pendant cette période également – le Frittage Laser Sélectif (SLS), qui utilise des grains de poudre pour former des produits imprimés en 3D ; et le Dépôt de Filament Fondu (FDM), qui utilise la chaleur pour superposer des modèles 3D. Ces modèles d'impression 3D ont posé les fondations de l'impression 3D.

Les années 1990 : Plus de technologies et plus d'adoption

Avec la fondation de la technologie déjà créée, les entreprises ont commencé à expérimenter, étendre et, ultimement, commercialiser l'impression 3D.

Plusieurs nouvelles imprimantes 3D sont arrivées sur le marché, y compris la ModelMaker de Solidscape®, qui déposait des matériaux de cire en utilisant une tête d'impression à jet d'encre, plus commune à l'impression traditionnelle.

De nouveaux procédés, tels que le microcasting et les matériaux pulvérisés, ont permis à l'impression 3D d'être utilisée pour les métaux, pas seulement les plastiques.

Cependant, la technologie était encore prohibitive en coût. En conséquence, l'adoption était limitée à la production de produits à haut coût, faible volume. Ainsi, elle est devenue un ajustement naturel pour le prototypage de nouveaux produits dans les industries aérospatiale, automobile et médicale.

Les années 2000 : L'impression 3D explose

Bien qu'il y ait eu des changements itératifs et des innovations liés à l'impression 3D tout au long du début des années 2000, 2005 a marqué l'année où l'impression 3D est entrée sur la voie pour devenir plus grand public. De nombreux brevets précoces ont commencé à expirer, et les inventeurs et entrepreneurs ont cherché à en profiter.

Un professeur en Angleterre nommé Dr. Adrian Bowyer en a fait sa mission de créer une imprimante 3D à faible coût. En 2008, son imprimante « Darwin » avait réussi à imprimer en 3D plus de 18 % de ses propres composants, et l'appareil coûtait moins de 650 $.

Quand le brevet FDM est tombé dans le domaine public en 2009, plus d'entreprises ont pu créer une variété d'imprimantes 3D et la technologie est devenue plus accessible.

L'impression 3D a commencé à faire les gros titres grand public, car des concepts tels que les membres imprimés en 3D et les reins imprimés en 3D étaient fascinants et potentiellement puissants.

Les années 2010 et le mouvement Maker

Alors que le coût des imprimantes 3D continuait de décliner, la demande pour la technologie a commencé à monter en flèche, et elles sont devenues plus courantes dans les foyers et les entreprises.

Sur le plancher d'usine, les fabricants ont commencé à exploiter l'impression 3D de diverses manières. Les pièces de machines pouvaient être réparées rapidement, et les pénuries d'inventaire pouvaient être combattues avec aisance.

En 2014, l'industrie a généré plus d'un milliard de dollars de revenus. Mais avec l'impact financier impressionnant de la technologie, l'impression 3D a aussi eu un impact sur la façon dont les gens travaillent.

Les gens étaient maintenant libres de fabriquer et créer de nouveaux produits par eux-mêmes, sans dépendre des entreprises ou des firmes technologiques. Ce changement responsabilisant alimente la Révolution Maker, qui valorise la création et se concentre sur le matériel open-source.

Selon une analyse de 2017 par A.T. Kearney, l'impression 3D devrait connaître un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 14,37 % pour atteindre près de 17,2 milliards de dollars entre 2017 et 2020.

2020 : L'impression 3D répond au COVID-19

Tout au long des décennies, la technologie de l'impression 3D a continué à perturber l'industrie manufacturière. En mars 2020, de nombreux fabricants et ingénieurs se sont mobilisés pour combattre la pandémie de COVID-19 et la quantité d'appels à l'action de la communauté de l'impression 3D pour fournir les matériaux et produits nécessaires est quelque chose qu'aucun expert de l'industrie n'aurait prédit.

Plus de 1700 spécialistes de l'impression 3D ont proposé d'imprimer en 3D des masques, respirateurs, valves et plus. Une entreprise leader en impression 3D, usinage CNC et moulage par injection, Protolabs, a annoncé sur Twitter : « Nous avons déjà un certain nombre de clients qui nous ont contactés pour obtenir de l'aide pour accélérer la production de composants pour les kits de test #COVID19 et ventilateurs. Travaillant sur une commande de 10 000 pièces à expédier demain. Jamais été aussi fier de faire ce que nous faisons ! #fabricationnumérique »

Protolabs et de nombreux autres fabricants travaillent rapidement pour produire des fournitures médicales — sans frais. Pour voir quels acheteurs sont en marché pour les services de fabrication additive que vous offrez, demandez notre rapport gratuit Acheteurs en marché personnalisé.

L'avenir de la fabrication additive et de l'impression 3D

C'est été inspirant de voir l'évolution de l'impression 3D et de voir les fabricants à travers toutes les industries travailler ensemble pour façonner l'industrie et l'économie. Selon Statista, le marché mondial des produits et services d'impression 3D devrait dépasser 40 milliards de dollars américains d'ici 2024.

Les fournisseurs de fabrication additive et les concepteurs 3D continuent de lister leur entreprise sur Thomasnet.com pour augmenter leurs RFQ et faire croître leur entreprise (inscrivez la vôtre ici). Alors que la communauté de l'impression 3D continue d'évoluer, nous sommes curieux de voir comment le reste de l'industrie manufacturière évolue aussi.

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