Le N°4 d'EuraTech Trends consacré à l'impression 3D. ( www.euratechnologies.com ) La perception de l’impression 3D que grand nombre d’entre nous a, est liée à la forte médiatisation et l’espérance d’une nouvelle révolution, technologique et/ou industrielle, portée par le politique. En témoigne le discours de l’union du président Obama ou le lancement des 34 plans de reconquête industrielle par Arnaud Montebourg. Or cette technologie est aussi vieille que l’Internet. En effet, Il y a tout juste 30 ans, Charles "Chuck" Hull imprimait dans son laboratoire le premier objet en 3D !

1. EuraTechnologies +(33) 320 191 855
Décembre 2013 Édition 1 Numéro 4
euratech trends
L’impression 3D
vers la démocratisation
La perception de l’impression 3D
que grand nombre d’entre nous a,
est liée à la forte médiatisation et
l’espérance d’une nouvelle révolution, technologique et/ou industrielle, portée par le politique. En
témoigne le discours de l’union du
président Obama ou le lancement
des 34 plans de reconquête industrielle par Arnaud Montebourg. Or
cette technologie est aussi vieille que
l’Internet. En effet, Il y a tout juste 30
ans, Charles "Chuck" Hull imprimait
dans son laboratoire le premier objet
en 3D ! Il venait de créer un nouveau
mode de fabrication, par ajout de
matière, dit fabrication additive. Trois
ans plus tard, après avoir breveté sa
technologie, la stéréolithographie, il
crée 3D Systems. En 1988, il lance la
toute première imprimante 3D commerciale, la SLA-2502. D’autres acteurs apparaissent peu à peu, avec
de nouvelles technologies, notamment Stratasys, avec son procédé
FDM (Fused Deposition Modeling).
Le coût des équipements, des matériaux et les temps de fabrication
longs cantonnent, dans un premier
temps, la fabrication additive à la
réalisation de prototypes. L’optimisation des procédés et l’apparition de
nouveaux matériaux ouvrent la voie
L'impression 3D en
haut de la courbe
des tendances
"Selon Gartner, d’ici 2015,
7 des 50 plus grands retailers
mondiaux vendront des
imprimantes 3D dans leurs
magasins physiques
et sur le web"
Cette année pour
la première fois, Gartner
fait une distinction entre
impression 3D grand public
et impression 3D professionnelle. Cette clarification
permet enfin de refléter
la réalité du marché.
Source : Gartner
à la fabrication d’outillages (moules)
et de petites séries de pièces, favorisant l’adoption de l’impression 3D
dans le monde industriel. À partir de
2005, l’impression 3D s’ouvre aux particuliers avec une imprimante open
source et autoréplicable, la RepRap,
développée par Brain Bowyer de
l’université de Bath. Portée par le
développement du "Do It Yourself",
l’ouverture de FabLabs et la création d'une plate-forme de crowdfunding, la RepRap est à l’origine de
470 projets ! Citons aussi l’emblématique Replicator, commercialisée en
2012, qui est à l’origine de la création
de l’entreprise Makerbot en 2009.
Depuis, l’offre ne cesse de s’étoffer ;
le comparateur du site 3Dnative recense à ce jour plus d’une centaine
de modèles, dans une fourchette
de prix allant de 170 à 6 000 euros.
D’autres entreprises ont choisi une
approche différente en proposant
aux entreprises et aux particuliers
une plate-forme de services dédiée
à l’impression 3D. On en compte
aujourd’hui une quinzaine. La première fut Shapeways, entreprise
néerlandaise créée en 2007. Le
français Sculpteo existe quant à lui
depuis 2009 et le belge i.materialise
depuis 2010. Chacun d’entre eux
Chiffres clés
(source Gartner)
98 065
•
: nombre
d'imprimantes 3D qui
devraient être écoulées
en 2014 (+ 75 % par rapport
à 2013), et doublement
des ventes en 2015.
325
•
millions de dollars :
valeur du marché de l'impression 3D en entreprises en
2013 contre 87 millions pour
le marché grand public.
propose un panel de matériaux
varié, des outils en ligne ou à télécharger pour préparer ses propres
fichiers et une place de marché où
l’on peut acheter des fichiers pour
en réaliser l’impression si l’on est
propriétaire d’une imprimante 3D.
Pour exemple, Sculpteo réalise
votre avatar 3D pour un prix variant
de 20 à 200 euros.
Avec la baisse du prix des imprimantes 3D, l’industrialisation de
leur fabrication et la disponibilité
de services, l’impression 3D semble
bien engagée sur la voie de la démocratisation. Cependant, il reste
quelques étapes à franchir avant
qu’elle ne se banalise totalement
et trouve une place chez chaque
particulier : les prix doivent encore
baisser, les imprimantes les moins
chères étant encore réservées à
un public averti ; l’appropriation de
la conception 3D et de sa matérialisation a encore du chemin à faire
- intégration, simplification - pour
toucher le plus grand nombre.

2. 02 euratech trends
Un peu de techno...
L’impression 3D d’un objet n’est
que la dernière étape d’un processus qui commence par sa modélisation. Cette modélisation se fait soit
par l’utilisation d’un scanner 3D, soit
par un logiciel de CAO (OpenScad,
Blender, SketchUp, 123D…). Elle est
alors matérialisée par un fichier au
format STL (Standard Tessellation
Language). Il convient alors de le
slicer (avec par exemple Slic3r),
c’est-à-dire découper en tranches
(chacune correspondant à une
couche de dépôt de matière) ; on
obtient alors un fichier en G-code,
exploitable par le pilote de l’imprimante 3D.
Les procédés de fabrication additive sont multiples et utilisent une
grande variété de matériaux. On
répertorie 7 procédés : la stéréolithographie ou Stereolithography
Apparatus, SLA ; le dépôt fil tendu
ou Fused deposition Modeling,
FDM, et Fused Filament Fabrication, FFF le frittage sélectif par
;
laser ou Selective Laser Sintering,
SLS ; la fusion sélective par laser ou
Selective Laser Melting, SLM ; l’im-
pression 3D PolyJet, 3DP impression couleur directe ; le laminage
et découpe ou Laminated Object
Manufacturing, LOM ; la fusion par
faisceau d'électrons ou Electron
Beam Melting, EBM.
La gamme de matériaux employés
s’est fortement étoffée et continue
de s’élargir. Désormais, il est possible d’imprimer à partir de plastiques (résine, polyamide et ABS),
de métaux (titane, acier, métaux
précieux), de la céramique, de papier, de cuir, de béton, de plâtre,
de matières alimentaires (chocolat, fromage) et de tissu biologique.
Pour exemple, Stratasys annonce
être capable d’utiliser 107 matériaux différents ! On imagine donc
que l’étendue des possibilités est
infinie et on comprend l’intérêt suscité pour de nombreux domaines
d’activités : communication et publicité, graphisme et design, mode,
médecine, aéronautique et aérospatiale, cinéma, agroalimetaire,
industrie du bâtiment, architecture, industrie automobile, usage
domestique...
Vers une 3e révolution industrielle ?
HP, par la voix de son CEO, Meg
Whitman, a annoncé vouloir devenir le leader du marché de l'impression 3D ; les premiers modèles
sont attendus pour mi-2014. Pour
sa part, Stratasys prend le
contrôle de MakerBot et se positionne ainsi sur le marché grand
public. Sous l’impulsion du ministère du redressement productif,
le Groupe Gorgé, spécialiste de
la robotique et de la sécurité en
milieu hostile, acquiert 88 % de la
société Phidias Technologies
;
elles créent Prodway dont les imprimantes 3D disposent d’une
technologique, MOVINGlight®, sans
égal sur le marché. Aux ÉtatsUnis, début 2013, Barak Obama
annonce la création d’un centre
dédié à l’impression 3D, le National
Additive Manufacturing Innovation
Institute. En France, c’est du côté
de Charleville-Mézières qu’est créé
un cluster dédié à l’impression 3D.
Tous ces signaux montrent bien
que l’impression 3D porte l’espérance d’une nouvelle rupture
technologique, dont les pays
occidentaux veulent tirer parti
pour se repositionner sur le secteur industriel, une 3e révolution
industrielle !
APPEL À PROJETS /
Aide au développement des ateliers
de fabrication numérique
L’appel à projets Aide au développement des ateliers de fabrication
numérique a connu un franc
succès puisque 154 dossiers
ont été déposés. Sur les 14 lauréats,
la région Nord-Pas de Calais
est représentée par le projet porté
par Tektos Business Club.
NOUVELLE FRANCE INDUSTRIELLE /
34 plans de reconquête industrielle
À l'occasion du rendez-vous
de la Nouvelle France Industrielle,
le Ministère du redressement productif a lancé 34 plans de reconquête
industrielle qui fédéreront grands
groupes et PME autour de priorités
concrètes. Parmi eux, Le plan Usine
du futur qui permettra à la France
d’être au rendez-vous du prototypage
rapide, de la convergence des réseaux
sociaux, de l’hyperconnexion
des entreprises, des interfaces
homme-machine, de la robotique,
de la réalité augmentée, du numérique,
de l’impression 3D, de l’intelligence
artificielle et du design.
Pourquoi
un tel engouement ?
Dans un contexte de tension sur
les ressources énergétiques, de
changement climatique et de
crise économique, la fabrication
additive présente des avantages
qui suscitent un vif intérêt. Fabri-
quer le juste nécessaire, avec le
minimum de matière première,
au meilleur coût avec des procédés simplifiés et innovants, là où
est le besoin, apparaît comme
la solution pour répondre aux

3. euratech trends
enjeux actuels. Le cas de la bijouterie en ligne Gemmyo illustre
bien ce propos. Elle ne dispose
d'aucun point de vente ni de
stock. Grâce à l'impression 3D,
les bijoux sont réalisés à la commande, à des prix défiant toute
concurrence. Autre exemple,
celui d’Amer Sports Footwear,
propriétaire de l'équipementier
Salomon. L’impression 3D lui a
permis de relocaliser la conception et le prototypage en France
mais également de proposer des
produits plus proches des attentes
de ses clients. On peut supposer
que ce sont là les prémices d’un
changement plus profond car la
fabrication additive a le pouvoir
de bousculer l’ensemble des processus qui régissent le monde de
la fabrication et du commerce.
En parallèle, la démocratisation
de l'impression 3D ouvre également le champ à un nouveau
mode de production, où les particuliers joueront un rôle concurrentiel de plus en plus prononcé ;
c'est tout un écosystème qui est
en train d'éclore. Les pronétaires(1), le Maker Movement,
issu de la société fluide et formé de doueurs(2), sont tout à la
fois des fabricants, des artisans,
des bricoleurs qui inventent, fabriquent, échangent et même
vendent des objets. On parle
de Micro Usines personnalisées,
1. Néologisme créé par Joël de Ronay en
2005, qui vient de pro (favorable à) et net
(Internet)
MUP(3) et de production distribuée.
Ce phénomène est illustré par
l’initiative d’Emmanuel Gilloz, du
FabLab de Nancy. Il a créé l'imprimante 3D pliable FoldaRap,
dont les plans sont publics et
tous les composants disponibles
dans le commerce pour 200 à 300
euros. Il propose aux possesseurs
d’imprimante 3D de leur acheter
les pièces qu'ils fabriqueront pour
assurer la commercialisation de
la FoldaRap. Rappelons également les plates-formes d'impression 3D en ligne comme thingiverse, shapeways ou sculpteo qui
offrent aux particuliers ne disposant d’aucun équipement d’impression de fabriquer et vendre
leurs productions. Nul doute que
ce mouvement d'ouverture et
d'appropriation par le plus grand
nombre de l’impression 3D contribuera à une certaine convergence avec le milieu industriel,
par exemple dans le domaine de
la conception ou du design.
LE REVERS DE LA MÉDAILLE
Comme toute technologie, la
fabrication additive comporte
des zones d’ombre. Une première
étude menée par une équipe de
l'Institut de technologie de l'Illinois
à Chicago nous interroge sur les
conséquences possibles sur la
santé. Elle a mis en évidence que
les poussières microscopiques
(11,5 et 115 nanomètres) émises
par des imprimantes 3D pendant
leur cycle de production, dans
une pièce, peuvent provoquer
des troubles respiratoires. Que
penser également de ces reproductions fidèles d’armes à feu
produites par des particuliers ou
du potentiel de nuisance de bioimprimantes 3D entre les mains
de personnes mal intentionnées...
Les aspects juridiques et réglementaires ne sont pas en reste :
quid de la propriété intellectuelle
dans le cas d’une co-conception entreprise – particulier ? Quid
2. de l'anglais doer, du verbe to do (faire)
03
du respect de la réglementation
existante sur la sécurité lorsque le
produit est fabriqué et vendu par
un particulier ? Quid de la garantie sur un équipement acheté par
un particulier, si celui-ci remplace
une pièce qu’il aura produit par
ses propres moyens ?
AGENDA
Consumer Electronic
Show (CES)
du 7 au 10 janvier 2014, Las Vegas
Le salon des technologies de
Las Vegas, le CES, a choisi de
dédier un espace uniquement
réservé aux fabricants d’imprimantes 3D.
3D Print Show
du 13 au 15 février 2014, New York
Les acteurs du marché de l'imprimante 3D se réunissent pour faire
découvrir les multiples usages
de cette technologie.
RAPIDPRO 2014
les 26 et 27 février, Veldhoven
Réservé aux industriels et aux
professionnels à domicile.
3D inside PRINTING
les 10 et 11 mars 2014, Berlin
Le plus important salon de B2B
pour l'industrie de l'impression 3D.
International Conference on Additive
Manufacturing and
3D Printing
les 8 et 9 juillet 2014, Nottingham
Cette conférence internationale
est reconnue pour être le lieu
de tranfert des connaissances
mondiales en matière
de technologies additives.
3 .Cf L'impression 3D de Mathilde Berchon
et Bertier Luyt, éditions Eyrolles

4. 04 euratech trends
L’impression 3D
en Nord-Pas de Calais :
des ambitions...
Des acteurs du commerce
s’y essayent
Connue de tous les passionnés
d’électronique, l’enseigne Selectronic, dispose d’une gamme d’imprimantes 3D personnelles, allant
du kit au modèle haut de gamme.
Si vous hésitez encore à franchir le
pas, Selectronic offre un service de
location à la journée pour un tarif
de base de 49,90 euros.
Top Office, distributeur de fourniture et matériel de bureau, met,
quant à lui, à disposition de ses
clients des imprimantes 3D dans
cinq de ses magasins dont celui de
Villeneuve d'Ascq. Le service est
facturé de 9,9 euros à 29,90 euros
TTC en fonction des dimensions de
l’objet.
Le groupe Auchan, dans son hypermarché flambant neuf du centre
commercial Aéroville, fait le pari
de l’impression 3D en installant
un corner dédié. Il dispose d’une
imprimante MakerBot et d’une
imprimante Cube fournies par
Machine-3D et de 3D Make It,
plate-forme de gestion des impressions, développée par Webpulser. Sa bonne marche est assurée par une équipe de conseillers
formés par CKAB.
FORMATIONS pour les petits
et les pros !
Pour faciliter la diffusion et l’appropriation
des
technologies
d’impression 3D, la formation est
incontournable. L'école primaire
roubaisienne Edmond Rostand a
saisi l’opportunité offerte par la
réforme des rythmes scolaires pour
créer un club Imprimante 3D. Ce
club animé par Pol Hovine propose aux écoliers de 6 à 11 ans de
faire leurs premières armes dans le
monde de la fabrication additive.
De son côté, le Centre Arts et Métiers ParisTech de Lille, en partenariat avec Everytech, s’adresse
aux professionnels et aux passionnés. En 5 jours de formation sont
abordés les différentes technologies et leurs mises en œuvre, ainsi
que les impacts sur les processus
de conception et de fabrication.
Lean Hosting
OVH, un des leaders mondiaux
de l’hébergement et du cloud,
s'est doté d'une imprimante 3D
grand public pour expérimenter
la fabrication de certaines pièces
de ses serveurs et leurs comportements opérationnels. À terme,
OVH espère être en mesure de reproduire toutes les pièces mécaniques de ses serveurs, diminuant
ainsi ses coûts de production par
la réduction des frais de transport
et de stockage, et l'utilisation de
matières premières peu onéreuses.
Et pourquoi ne pas produire
sa propre matière première !
Voilà la réflexion qu’a du se faire
Guillaume Morlet. Le projet de
ce Marckois est ni plus ni moins
de proposer un équipement capable de produire les bobines de
fils utilisées sur un grand nombre
d’imprimante 3D à partir, notamment, des bouchons et des bouteilles en plastique !
165, avenue de Bretagne,
59000 Lille
VOUS AVEZ DIT 4D !
La prochaine révolution, qui
pourrait même bousculer celle
en cours, serait l’impression 4D.
Ce n’est encore qu’un projet de
recherche, mené notamment par
le MIT, Stratasys et Autodesk.
La 4e dimension correspond à
la possibilité de programmer
les matériaux afin que les objets
produits aient la capacité d’adopter leurs caractéristiques et leurs
formes en fonction du contexte.
UNE NOUVELLE TECHNOLOGIE,
LIBRE DÉBUT 2014
Début 2014, la technologie d’impression 3D par frittage sélectif par laser
(SLS) passera dans le domaine
public. Cette technologie représente
un bond technologique significatif
puisqu’elle offrira aux imprimantes
grand public une qualité de finition
proche du moulage par injection
et la réalisation d’objet en métal.
BIBLIOGRAPHIE
Makers : The New Industrial Revolution,
Chris Anderson auteur du bestseller
The long Tail, 2012.
3D Printing : The Next Technology
Gold Rush – Future Factories and to
capitalize on Distributed Manufacturing, Christopher D. Winnan, 2012.
Low-cost 3D printing for science,
education sustainable development,
ouvrage collectif, 2013.
The Book on 3D Printing, Isaac
Budmen et Anthony Rotolo, 2013.
L’impression 3D, Mathilde Berchon
et Bertier Luyt, 2013.
Fabricated : The New World of 3D
Printing, Hod Lipson, Melba Kurman,
2013.
Équipe Développement économique : 03 20 19 18 55
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