L’impression 3D en 2014 pour les nuls et les autres!

 

Cet article est le fruit de ma recherche sur l’impression 3D après avoir découvert ce nouveau procédé plus en détail lors d’une conférence au NUMA de Paris il y a quelques semaines. Je vais tenter de y apporter quelques bases techniques, des exemples concrets dans différents secteurs d’activités ainsi que ma vision sur l’avenir de l’impression 3D. Bonne lecture à vous!

 

L’impression 3D: un vaste sujet. Et ce n’est que le début.

L’abréviation 3D est aujourd’hui utilisé dans pleins de domaines différents comme le cinéma, la photo, pour les objets électroniques ou bien encore en conception industrielle via des logiciels de modélisation. Ici nous parlerons bien de l’impression 3D, c’est à dire l’action d’imprimer des objets en 3 dimensions grâce à une imprimante spécialement conçue à cet effet. Cette imprimante 3D est elle-même contrôlée par un ordinateur. Grâce à un logiciel informatique vous pouvez soit créer votre pièce en amont avec quelques notions de Programmation Assistée par Ordinateur (PAO) ou bien simplement reprendre un modèle deja existant crée par la communauté pour l’imprimer.

 

  • Le procédé de fabrication:

Comment ne pas parler d’impression 3D sans parler un peu de technique et du procédé de fabrication.
Le principe de l’impression 3D est simple en fin de compte. Vous avez une bobine de matière plastique pour fournir la matière d’une part. Ensuite le plastique est chauffé pour prendre la forme du pointeur et déposé ainsi des couches successives en fonction de la pièces que vous voulez réaliser. L’impression 3D a été développée pour le prototypage rapide en plastique, cire ou métal. Cette technologie, issue du MIT, permet de produire un objet par fabrication additive à partir d’un fichier numérique.

 

La matière première

La matière première

 

  • Les fabricants:

Bien entendu il existe divers fabricants d’imprimantes 3D. Il y a tout d’abord ceux qui sont là depuis longtemps et dont la préoccupation première est de proposer des produits technologiquement très performants et au service de l’industrie et puis il y a les nouveaux arrivants qui tentent de révolutionner le marché.

Stratasys, un acteur incontournable de l’impression 3D depuis 25 ans

Fondé en 1989 par Scott Crump, Stratasys est aujourd’hui le géant de l’impression 3D. Selon Eric Bredin, Responsable des activités de Stratasys EMEA “Stratasys développe des solutions d’impression 3D intégrant les machines d’impression, les matériaux, les services et les logiciels associés articulés selon trois principales séries de produits : « Idea Series », « Design Series » et « Production Series ».”

L’Objet500 Connex3 est la dernière née des machines Stratasys, elle permet de produire des pièces polychromes par injection à partir de plusieurs types de matériaux. Sa présentation en vidéo :

 

L’imprimante 3D MakerBot, le nouveau produit à avoir à la maison dans les années à venir?

 

Bre Pettis, créateur de Makerbot. Le nouveau S. Jobs?

Bre Pettis, créateur de Makerbot. Le nouveau S. Jobs?

 

Il existe également de nouveaux acteurs qui s’adressent davantage à un plus grand public. Ils proposent des imprimantes certes moins performantes mais aussi beaucoup plus abordable pour un particulier. Makerbot, c’est la jeune entreprise crée à Brooklyn en 2009 par Bre Pettis et dont tout le monde parle en ce moment suite au rachat de l’entreprise par Stratasys. Mais pourquoi donc?

Makerbot a des modèles de business existants qui fonctionnent très bien.  En intégrant une imprimante connectée à votre ordinateur à la maison ou en déploiement type bureautique.

La preuve dans ce teaser du documentaire “Print the legend” réalisé par Luis Lopez et Clay Tweel dédié à la nouvelle révolution de l’impression 3D et de l’emergence de startups dédiées à ce secteur en pleine évolution.

 

3D Pioneer Systems dévoile son imprimante 3D futuriste

 

Une imprimante 3D futuriste par son design

Une imprimante 3D futuriste par son design

 

3D Pioneer Systems alors jusque là spécialisé dans le développement de jeux et d’applications pour mobiles vient d’annoncer en octobre dernier sa volonté d’élargir ses activités à l’impression 3D avec cette imprimante 3D au look très recherché.

The Wyatt est une imprimante 3D au look futuriste et aux lignes épurées. Elle disposera d’un écran LCD couleur et d’une caméra de contrôle comme les nouvelles MakerBot. La Wyatt sera aussi dotée d’un filtre à air, détail qui peut s’avérer utile quand on imprime à partir d’ABS. Côté performance, elle est annoncée avec une épaisseur de couche de l’ordre de 20 microns, un record pour une imprimante 3D.

3D Pioneer Systems annonce également l’arrivée d’une plateforme de Cloud Printing dénommée Appaloza qui fera office de logiciel d’impression 3D et qui vous permettra de gérer via internet vos impressions 3D, depuis votre ordinateur ou votre smartphone.

Le projet ARA, le smartphone modulable de Google sera vendu à partir de 50 dollars.

3D Systems va même encore plus loin dans sa démarche. L’entreprise a annoncé un partenariat dans le cadre du projet ARA de Motorola avec Google. Le projet ARA vise à développer un téléphone open hardware hautement modulable incluant des pièces imprimées en 3D.

Smartphones, objets connectés, impression 3D… tout ça se mélange un peu. Laissons le temps à l’industrie de se structurer et de faire des test pour savoir quelles sont les meilleurs procédés et combinations technologiques. Ce sont eux les spécialistes et les créateurs de nouvelles tendances après tout.

 

Et les marques d’imprimantes traditionnels dans tout ça?

De son coté HP l’avait déjà annoncé, l’impression 3D ne se fera pas sans un des leaders de l’impression standard du marché. HP aurait résolu le problème le problème des matières premières, sans doute en développant une nouvelle matière d’impression. HP s’invitera principalement sur le marché professionnel, et devrait ainsi se concentrer sur l’impression de prototypes ou de tirages de séries limitées.

Du côté d’Epson, on étudie également l’impression 3D de très près. Le PDG de la société, Minoru Uusi a ainsi récemment déclaré souhaiter se lancer sur le marché avec toutefois une réserve quant au délai, puisque Epson ne devrait pas proposer d’imprimante 3D avant au moins trois ans.

 

Toute cette technologie c’est bien beau mais si on a un budget limité et qu’on est un peu bricoleurs, il y a une alternative!

 

Foldarap, une imprimante 3d pliable à emporter partout

Foldarap, une imprimante 3d pliable à emporter partout

 

La FoldaRap est une imprimante 3D conçue pour être transportable facilement. Cette imrpimante 3D c’est à la base un projet un peu fou financé par Ulele et créé par Emmanuel Gilloz. Si l’implication de son créateur ne date pas d’aujourd’hui, il est important de saluer la créativité et le travail de son auteur. La campagne avait été financée à +255%. L’avantage de cette imprimante FoldaRap c’est qu’elle est open-source conformément à l’esprit RepRap et qu’elle est facilement transportable. Des geeks, des passionnés de technologie, des ingénieurs, des marketeurs, des designers… tout le monde y trouve son compte au sein de cette vaste communauté et chacun apporte sa pierre à l’édifice. C’est aussi ça l’esprit collaboratif et 3D: le partage.

Cependant ce type de produit n’est peut être pas à mettre entre toutes le mains car il nécessite une phase importante de réglages et de calibrage de l’imprimante à l’ordinateur. Un travail fastidieux et qui nécessite des connaissances de programmations. Plutôt réservé à des “bricolos” du dimanche qui recherchent un passe-temps DIY!

 

Maintenant que vous connaissez les bases de l’impression 3D essayons d’aller un peu plus loin et de voir concrètement avec quelques exemples qu’est ce-que ça change ou ça pourrait changer dans différents secteurs d’activités industriels.

 

  • L’automobile:

Ca fait déjà un moment que l’impression 3D est utilisé  dans la Formule 1 pour augmenter les performances des voitures de courses. Avec de nombreux changements réglementaires les écuries de F1 sont obligées de modifier les voitures régulièrement afin de s’y soumettre, et de conserver des performances optimales malgré les nouvelles contraintes.

L’écurie Caterham (anciennement Lotus) a fait très tôt appel à l’impression 3D pour améliorer ses process d’innovation, dans le cadre d’un partenariat avec 3D Systems. Elle s’est ensuite équipé de deux machines d’impression 3D, qui lui permettent de fabriquer 800 à 900 prototypes de pièces par mois, raccourcissant ainsi les délais d’innovation en réalisant qui plus est une économie totale estimée à 50 000 € par mois.

Un reportage sur le partenariat entre Lotus et 3D Systems datant de 2011 :

 

  • La mode:

Iris Van Herpen, styliste originaire des Pays-Bas a épaté le public lors de son défilé de mode à la Fashion Week de Paris du 4 mars 2014 avec ses créations surnaturelles réalisées à l’aide d’une imprimante 3D. La créatrice décrit son travail comme “une combinaison entre un travail manuel très pointilleux et la technologie digitale”.

Fashion Week paris 2014

Fashion Week paris 2014

 

Nicolas Theil, jeune créateur français très en vogue qui allie matériaux de qualité à l’impression 3D. Il a recours à l’impression 3D pour fabriquer ses modèles de sacs et bijoux, destinés à une clientèle très haut de gamme.

Prêt à porter made in France utilisant l'impression 3D

Prêt à porter made in France utilisant l’impression 3D

 

  • Le sport:

Encore une fois c’est Stratasys qui s’y colle et teste l’impression 3D d’une paire de ski avec succès. L’entreprise américaine avait bien choisi le moment pour fair parler d’elle durant les JO de Sotchi.

Tout a commencé à partir du logiciel Solidwork qui a permis de designer les skis en intégrant même les emboîtements pour les pièces non imprimées en 3D telles que les fixations et les contours métalliques. Etant donné la taille des ski et la capacité réduite (en terme de taille!) des imprimantes 3D, la paire de ski a été réalisées en deux parties, avant et arrière.

Voici la vidéo du test grandeur nature de Scott Crump et les explications de Dominic Manella, ingénieur du projet:

On s’aperçoit donc que l’impression 3D trouve petit à petit sa place dans l’univers des sports de glisses puisqu’une planche de surf a également déjà été testé par des ingénieurs.

 

  • La médecine

Le coeur d’un bébé de 1 an a été récemment opéré grâce à l’impression 3D. Erle Austin, de l’hôpital pour enfant de Kosair à Louisville aux Etats-Unis, habitué des chirurgies pédiatriques, s’est servi de la fameuse imprimante pour opérer le cœur du nourrisson.

“Pour visualiser plus facilement les anomalies du cœur, ce dernier a été imprimé une fois et demi plus gros que l’organe réel. Imprimée en 3 parties, la réplique de l’organe a permis de préparer le geste chirurgical optimal pour l’opération.”

On remarque que le modèle d’imprimante utilisé pour réaliser ce coeur en 3D est une Makerbot replicator 2x, un modèle qui ne coûte que seulement 2799$ (au passage un beau coup de com’ pour Makerbot). Etant donné que l’opération a été un succès on imagine le potentiel d’investissements dans ce type de machine pour les hôpitaux dans le monde entier.

 

  • L’écologie

L’impression écologique à base de filaments d’algues marines, c’est l’idée de Bertier Luyt, fondateur de la société FabShop.  En collaboration avec l’entreprise Algopack, spécialisée dans la création de plastiques à base d’algues, les deux Bretons comptent bien révolutionner le monde et son environnement.

Le FabShop et AlgoPack proposent désormais une autre forme de plastique “SeaWeed Filament”, composé à 60 % par des algues collectées en pleine mer et compatible avec les imprimantes 3D. 100 % écologique, “l’algue nous est apparue comme une matière première intéressante et particulièrement adaptée à nos contraintes. Elle ne nécessite ni eau, ni pesticide, ni engrais pour sa croissance. Nous avons alors mis au point une formule compatible avec le process d’impression 3D qui devrait bientôt bouleverser la donne“, rappelle Bertier Luyt.

Fruit de la collaboration entre Le FabShop et AlgoPack

Fruit de la collaboration entre Le FabShop et AlgoPack

 

Encore un bouleversement pour la propriété industrielle?

L’impression 3D est d’ores et déjà considéré comme la nouvelle révolution industrielle en bouleversant le comportement des consommateurs en re-localisant les moyens de production. Mais sa démocratisation auprès des particuliers pose des questions de propriété industrielle. En effet, demain si on réussi à se procurer illégalement le fichier d’un objet et qu’on l’imprime depuis chez nous pourquoi passer par les industriels… La crainte des industriels est donc aujourd’hui grandissante surtout lorsqu’ils regardent l’utilisation des fichiers musicaux MP3 et de leur impact sur l’industrie musicale. Devra t-on être forcément propriétaire de l’objet qu’on copie?  L’emprunt à un tiers d’un objet protégé dans l’unique but de le reproduire à titre privé serait apparemment autorisé par la loi. Les pouvoirs publics vont-ils se rendre compte trop tard des ces dérives? C’est la question qu’on peut aujourd’hui se poser. En attendant il faut se préparer à une multiplication des actes de contrefaçon et anticiper une lutte légitime des titulaires de droits pour protéger leurs investissements intellectuels.

Cependant, n’existe t-il pas des alternatives? des nouvelles façons de consommer?

Thingiverse est la plateforme en ligne de référence (crée par Makerbot) qui permet le partage en open-source des fichiers d’impression. Vous pourrez alors en quelques clics seulement trouvé le fichier de votre nouveau objet déco’ à poser sur votre table de salon. Easy non?

Thingiverse

Il est encore un peu tôt pour se prononcer sur cette émergence de nouvelle tendances de consommations même si on peut voir qu’il y a un certain retour à la raison de la part des consommateurs. Jeter un appareil ménager entier après seulement quelques petites années d’utilisation agace de plus en plus. Les gens sont aujourd’hui de plus en plus conscient de l’écologie, de la gestion des déchets. C’est pourquoi les “early adopters” de l’impression 3D militent de plus en plus pour consommer de manière plus raisonnable en se servant de la technologie. Une idée somme toute qui parait alléchante quant on sait qu’aujourd’hui chaque personne en France émet à elle seul 366 kg par an d’ordures ménagères et assimilés (collecte hors déchèteries).

 

Une innovation accessible à tous.

Les Fablabs est un réseau mondial imaginé à l’origine aux Etats-Unis à la fin des années 90, au sein du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Le concept de fab lab, dont le nom est une contraction de « laboratoire de fabrication », s’est répandu à l’intérieur des Etats-Unis avant de s’étendre, depuis quelques années, dans d’autres pays, notamment européens. Il permet à des particuliers de venir directement imprimer leur propre pièces dans des lieux dédiés à cet éffet et équipé de machine performante.

A Paris, un appel à projet pour l’aide au développement des ateliers de fabrications numériques à été lancé mi-2013 à l’initiative du Ministère de l’économie numérique et de sa représentante Fleur Pellerin. “Les projets devront viser le développement économique des entreprises, et à ce titre devront proposer des services à destination des entreprises. Dans cette optique, les projets devront s’engager dans un travail de recherche d’une pérennité économique, et devront prévoir de définir et de tester un modèle économique impliquant les entreprises utilisatrices.”

Un Fablab parmi tant d'autres

On devrait donc voir d’ici 1 an un bon nombre de nouveaux FabLab ouvrir leur porte se rajoutant à ceux déjà existant sur Paris (Electrolab, Le petit fablab de Paris etc.)

 

L’impression 3D, c’est l’avenir.

L’impression 3D est un business en fort développement où les marchés vont apprendre à connaitre ce qu’ils peuvent espérer des technologies existantes et futures.  Le buzz actuel autour de l’impression 3D apporte une  visibilité qui n’existait pas il y encore 5 ans alors mais par ailleurs il faut éduquer les individus et les entreprises sur l’apport potentiel dans leurs métiers.

L’impression 3D va forcément continuer à se développer grâce aux nouvelles trouvailles technologiques. Cela va permettre encore de raccourcir les cycles de production. La mise sur le marché sera donc plus rapide et les déclinaisons des produits plus faciles à mettre en place.

Il est clairement difficile aujourd’hui mi-2014 de prévoir à quoi va ressembler l’usine du futur. Mais les industriels intègrent déjà des machines 3D et commencent à repenser leur manière de travailler en mode projet et conçoivent de nouveaux designs pour rendre les produits plus pertinents et compétitif.

Comme le prédisent les responsables du géant américain Stratasys, les « Marketeurs » vont apprendre à intégrer la composante produit que l’impression 3D peut apporter à leur offre. Partager des éléments du design d’un produit de votre marque, y donner accès à vos clients, pour peut-être leur permettre de produire des sous éléments eux-mêmes, les personnaliser à proximité, sur des web services ou bien encore sur leur imprimante 3D personnelle.”

Amis Digital Marketers, l’avenir nous appartient! 🙂

 

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Sources:
– 3dnatives.com
– usine-digitale.fr
– future.arte.tv
– maddyness.com
– zedmallfactory.com
– huffingtonpost.com
– imprimeren3d.com
– contrepoints.org
– lesnumeriques.com
– lesechos.fr
– atlantico.fr
– chefdentreprise.com

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