L'Imprimante 3D
En quoi cette technique de fabrication additive peut-elle révolutionner l'industrie d'aujourd'hui à l'instar de la mécanisation par le passé ?
II) L'industrialisation de l'impression 3D
Les imprimantes 3D touchent à de nombreux secteurs d’activité, et les champs d’applications sont multiples. Des imprimantes professionnelles à celles grand public, le modèle utilisé changera bien sûr la donne. Les matières premières aussi, bien évidemment ! Au sein des nombreux domaines utilisant déjà ce procédé les machines sont dissemblables et les recherches toujours en cours. Les débouchés pour le grand public sont forcément plus limitées, mais devraient s’ouvrir avec le temps. Les conséquences de cette probable révolution industrielle commencent déjà à se faire sentir mais pourraient être largement conséquentes dès 2020.
A) L’impression 3D dans l’industrie
Les secteurs d'utilisation de cette nouvelle technologie sont nombreux et variés. On y retrouve :
- l’art,
- l’architecture,
- la décoration,
- la mode
Mais bien évidemment ce procédé intéresse considérablement les industries de pointes dont notamment l’aéronautique avec l'entreprise BOEING,
mais encore dans l’industrie navale et l’automobile avec l’exemple de Urbee.
Dans ces domaines l’impression 3D est pour le moment, principalement, utilisée pour mettre en place des prototypes ou des maquettes.
Cependant, dans le milieu médical on se penche intensivement sur ce procédé aux multiples avantages. C'est alors que l'impression 3D est déjà considérée comme “la nouvelle fabrique du corps humain” car elle permet la mise en place de prothèses.
En effet, on peut prendre nombres d'exemples.
Prenons celui de Teddy Ward, un jeune Californien de 7 ans, qui a bénéficié, le 14 Novembre dernier, d’une prothèse pour son crâne qui s'était brisé deux ans auparavant à cause d'une chute de plus de 8 mètres de haut à Topanga Canyon et qui lui avait valu l’obligation de porter un casque quotidiennement. La prothèse a été conçue à l'hôpital pédiatrique de Los Angeles. Pour la mettre en forme les chirurgiens se sont alors appuyés sur de scans du crâne de l'enfant et ont utilisé du PolyEtherEtherKetone (PEEK) qui a des propriétés proches de celles des os du crâne.
Cette prouesse technique a permis au petit garçon de retrouver enfin une vie normale.
L’industrie chimique utilise aussi l’impression 3D, dans l’industrie nucléaire Russe, par exemple, avec la société Rosatom qui a mis au point une imprimante 3D pour la conception de centrale nucléaire. Cette machine a été appelée Melt Master 3D-550, elle utilise la technique de fusion laser(SLM : Selective Laser Melting) avec une puissance de 1000W. Comme toutes les imprimantes celle-ci utilise trois axes.
Elle mesure 2,5 m de longueur, 1,5 m de largeur et 1 m de profondeur. Elle permet d’utiliser des metaux tels que le cuivre, l’aluminium, le fer, le nickel, le cobalt ou encore le titane. Cette imprimante détient une zone d’impression 55 x 55 cm et elle est pourvue d’une vitesse d’impression de 15 à 70 cm cube par heure. C’est alors, que l'utilisation de ce procédé permet des économies de déchets, d'étapes de fabrication et de temps. L’entreprise affirme que son imprimante vendue 420 000 euros serait deux fois moins chère qu’une autre imprimante sur le marché. L’imprimante 3D sera utilisée pour des réacteurs de recherche, mais devrait également servir pour les 8 réacteurs en développement en Russie et 36 à l’étranger.
Rosatom explique qu’il envisage de mettre au point une imprimante 3D pour concevoir des produits composites ou à base de carbone.
A l'échelle nationale, la Russie s’est récemment lancée dans l’impression 3D et a lancé en mars dernier son premier nano satellite fabriqué grâce à ce procédé.
La Russie est la preuve que l’imprimante 3D est une technologie loin d'être sans intérêt, bien au contraire. Elle va permettre de grandes avancées dans nombres de domaines, dont l'aérospatiale puisque même la NASA mène plusieurs recherches, notamment sur la confection d’aliments afin qu’il soit possible dans l’espace de produire son propre repas avec un minimum de matières premières mais aussi un minimum de déchets, ce qui permettra donc d’optimiser les ravitaillements.
A partir de composants simples la NASA est déjà capable de confectionner une pizza de la forme souhaitée en moins de dix minutes. Cependant, pour permettre à la machine d'intégrer les vaisseaux spatiales il faudra encore quelques améliorations mais les recherches avancent et sont sur la bonne voie.
C’est alors, si pour la NASA les résultats sont encore à développer, pour certaines industries de l’agroalimentaire le pas a déjà été franchi. En effet, une société allemande du nom de Katjes a lancé, aux environs du 24 Novembre 2016, dans les centres commerciaux du Royaume-Uni, la première imprimante 3D de confiseries, et plus précisément de bonbons gélifiés.
Cette imprimante a été baptisée Katjes Magic Candy Factory.
La machine permet de personnaliser à l’infini le bonbon et de l’imprimer dans un centre commercial en moins de cinq minutes. L’entreprise propose déjà huit saveurs.
Les sucreries sont imprimées à partir d’un fichier basique, et conçues avec une substance gommeuse à séchage rapide spécialement pensée.
De plus, selon Melissa Snelgrove, Directrice Générale de Katjes, cette pâte est végétalienne, sans allergènes, gluten et gélatine, rendant par conséquent les bonbons Halal et Casher. Cette justification donne alors à l’entreprise un argument de vente supplémentaire pour conquérir le marché, qu'elle a déjà commencé investir à différentes échelles internationales grâce à une personnalisation selon le lieu de commercialisation. Elle s’est établie dans les villes de Berlin, Dubaï, Dublin et s'étend aux Etats-Unis, en Angleterre, au Pays-Bas et en Ecosse.
Néanmoins, la société ne compte pas en rester là, et souhaite s’emparer également des marchés canadien, et des pays du Moyen-Orient.
De ce fait, on remarque que le secteur de l’alimentaire se développe et intéresse des industriels de différents domaines. De même, que pour les autres entreprises s'intéressant à l’impression 3D, des recherches pour l'amélioration du procédé sont en cours particulièrement pour essayer de développer la technologie à l'échelle industrielle.
Malgré cette demande, certaines sociétés se sont lancées dans l’impression 3D agroalimentaire particulière.
B) L’impression 3D pour les particuliers
Effectivement, parmi ces sociétés, on trouve la société barcelonaise Natural Machines, qui a développé et commercialisé une première imprimante 3D dénommée Foodini.
Elle a été financée par des financements participatifs grâce à une plateforme appelée KickStarter. La société avance des arguments anti-malbouffe et ludiques pour les parents qui en pouvant créer des formes originales pourraient, par conséquent, arriver à faire manger toutes sortes d’aliments à leurs enfants.
L'imprimante a des dimensions tout à fait raisonnables, puisqu'elle est profonde de 43 cm, haute de 43 cm également et longue de 43,8 cm. C’est donc un modèle accessible mais si son prix de vente reste élevé à 1000 euros. Cependant, malgré sa modeste taille elle pèse 10,4 kg. Ses axes, qui vont lui permettre de se diriger et de former l’aliment final, ont une capacité maximum ce qui permet d’obtenir la taille maximale des aliments qu'elle va mettre en forme. Son plateau a un diamètre de 26 cm. C’est alors, que la taille de l’aliment finale ne pourra être supérieure a une largeur de 16,5 cm, 12 cm de haut et 25 cm de long.
La machine contient cinq capsules dans lesquelles ont doit insérer la matière première en purée. Ces récipients ont également un contenu maximum de 123 mL chacun, soit un total de 615 mL pour cinq.
C’est ainsi, que près d’un an après la sortie de Foodini, une société allemande du nom de Print2Taste a développé et commercialisé sa propre machine, qu’elle a financé de la même manière que la première, grâce à KickStarter. Après avoir choisi le même moyen de financement, l’entreprise a de surcroît choisi un nom avec la même consonance italienne, Bocusini.
La concurrence avec Foodini est, par conséquent, lancée d’autant plus que la société allemande propose son imprimante 3D alimentaire plus abordable et avec deux gammes : une version Junior et une version Pro, dont leur différence sera leur volume d’impression.
En effet, la version Junior pourra imprimer au maximum un aliment de 10 cm de haut, 10 cm de large et 13 cm de longueur alors que la version Pro pourra en imprimer un de 15 cm3. Cependant, par rapport à la Foodini, les capsules de la Bocusini ont une capacité de 60 mL, soit une capacité réduite de 63 mL.
De nombreux exemples nous permettent constater l’ampleur réelle que prend l’impression 3D dans le quotidien.
De surcroît, pour les particuliers ou même les entrepreneurs ne souhaitant pas acquérir une imprimante 3D, il leur est alors possible de se rendre dans un laboratoire de fabrication, appelé plus fréquemment Fab Lab (contraction anglaise de “fabrication laboratory”). Ce concept a été imaginé par Neil Gershenfeld afin de permettre à toutes personnes le souhaitant, d’avoir accès à des savoirs, des compétences et des machines dans un même lieu, mais aussi ils permettent d’alimenter un partage des inventions tout en conservant les droits de l’inventeur du quelconque objet.
Cette accessibilité au plus grand nombre permet à certains de réaliser de réels projets et même de faire des rencontres. On peut finalement admettre que les technologies peuvent avoir un rôle social et des conséquences considérables dans beaucoup de domaines.
C)Les différentes conséquences de l’utilisation de l’imprimante 3D
L’impression 3D permet à tout à chacun de reproduire indéfiniment un objet à son propre domicile. Elle permet aussi un prototypage rapide et à moindres coûts pour les industries de pointe. De plus, les imprimantes deviennent de plus en plus performantes et bon marché.
Cette nouvelle technologie pourrait avoir des effets considérables sur nos modes de consommation et de productions. En effet, ce procédé pourrait permettre de résoudre le problème des stocks, tout en permettant à de petites entreprises d’innover sans se ruiner et donc de pouvoir être compétitives voire de relocaliser une partie de la production dans certains pays.
Cependant, même si on peut considérer l’impression 3D comme une révolution, il ne faut pas oublier qu’elle reste accessible à tous et par conséquent que chacun peut fabriquer ce qu’il désire, ce qui peut être un réel danger puisqu’il suffit seulement de disposer d’une machine et des fichiers numériques pour pouvoir construire l’objet ou la matière désirée, même si c’est une arme ou de la drogue. De plus, il ne faut pas négliger le fait que les propriétés de l’objet obtenu ne seront pas forcément les mêmes que celles de l’objet de l'innovateur et puis cela pose la question des contrefaçons et de la législation.
A ce propos, cette technologie touche à la propriété intellectuelle, il est alors nécessaire de mettre en place rapidement une législation car à long terme les brevets, les droits, et les marques pourraient être le préjudice de l’impression 3D, qui amène à s’interroger sur les nombreux risques, juridiques notamment.
De ce fait, les enjeux ne sont pas exclusivement sociaux, écologiques et économiques mais bien politiques également.
L’impression 3D prend une ampleur telle “que certains scientifiques, analystes ou investisseurs voient dans celle-ci non seulement une nouvelle révolution industrielle mais aussi une rupture considérable dans le domaine de l’industrie et des habitudes de consommation des consommateurs”. Par ailleurs, selon le magazine The Economist, “l’impression 3D pourrait avoir un impact sur le monde aussi conséquent que l’apparition de l’usine”.
C’est alors que cette technologie nous conduit
D'UNE PRODUCTION DE MASSE VERS UNE PERSONNALISATION DE MASSE