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Il y a encore quelques années, l’impression 3D était un rêve lointain, y compris pour les applications industrielles : son usage était en effet extrêmement limité, même dans le cadre du prototypage. Aujourd’hui, cependant, la technologie occupe un rôle de plus en plus prépondérant dans la vie des gens. Depuis les étuis pour dispositifs électroniques jusqu’aux myriades de projets amateurs, l’impression 3D est devenue l’option par défaut, tant pour les concepteurs professionnels que pour ceux qui en ont fait leur passe-temps.
Pourquoi l’impression 3D est-elle parvenue à se positionner sur le segment grand public?
Une fabrication sur mesure facilitée
L’impression 3D rend le processus de personnalisation beaucoup plus aisé. À titre d’exemple, quand quelqu’un avait besoin d’une paire d’écouteurs parfaitement adaptée, les faire fabriquer sur mesure pouvait revenir très cher, en plus de prendre du temps. De plus, pour ajouter à la difficulté, ce n’est pas parce qu’un écouteur est parfaitement adapté à une oreille, qu’il le sera forcément pour l’autre. Partant de là, les faire imprimer en 3D apparaît comme la meilleure solution. Et cela s’applique aussi à de nombreux types de dispositifs portables, comme les montres, les chaussures, etc…
Des prototypes réalisés rapidement
Si un fabricant de bijoux désire savoir et analyser comment son ouvrage se présentera dans les dernières étapes de conception, il lui sera très facile de faire réaliser un prototype pour environ 1/20ème du prix de l’original. Le même principe s’applique aussi bien aux gourdes en plastique qu’à la bijouterie de luxe. Les technologies d’impression 3D bon marché, comme le procédé FDM, sont des moyens de prototypage efficaces. Pour une meilleure définition, on pourra s’orienter sur des technologies comme la SLA.
L’impression 3D dans les produits grand public
Dans ce segment, le client achète le produit imprimé en 3D sans aucune considération pour le procédé employé. En somme, au lieu de créer de toutes pièces un ouvrage particulier, il se contente d’en acheter une version existante sur le marché. Les exemples de ce type abondent :
Lunettes imprimées en 3D
Specsy, un fabricant de lunettes canadien, est parvenu à exploiter l’impression 3D à son avantage dans l’industrie optique. Grâce à leurs scanners fonctionnant à l’intelligence artificielle, ils peuvent modéliser la tête d’un client et personnaliser ses montures à la taille exacte et à l’apparence souhaitée. Afin d’y parvenir, le fabricant fait usage de la technologie d’impression 3D SLS, laquelle est idéale pour les objets complexes. Il ne reste plus qu’à assembler les différentes parties avant de livrer les lunettes au client.
Plaques occlusales imprimées en 3D
SmileDirectClub est une startup américaine versée dans la télé-dentisterie. Grâce à un partenariat avec HP, ils produisent des plaques occlusales transparentes d’une grande netteté, à partir de moules réalisés selon l’empreinte dentaire d’un client et imprimés en 3D. Le procédé commence avec l’envoi, de la part de l’entreprise, d’un kit de moulage (nommé « kit d’impression domestique »), lequel est renvoyé par le client après usage, accompagné de quelques photos numériques.
Les machines d’impression 3D Multi Jet Fusion de HP impriment alors une réplique fidèle de l’empreinte dentaire du client à partir des informations fournies par ce dernier, ce qui permet de réaliser la plaque.
Semelles intérieures imprimées en 3D
Une marque de chaussures bien connue, Dr. Scholl’s, utilise la fabrication additive pour produire ses semelles intérieures personnalisées. Grâce à une collaboration avec l’entreprise technologique Wiiv, il est possible de réaliser un scanner du pied du client à l’aide d’une application mobile appelée Wiiv fit. Le scanner enregistre au moins 400 points de correspondance, qui sont utilisés pour déterminer la forme et la taille exacte du pied.
La semelle intérieure sur mesure est ensuite imprimée par l’entreprise et envoyée au client. Cette méthode efficace de personnalisation bon marché est rendue possible par la technologie FDM.
Pinceaux à mascara imprimés en 3D
Avec l’aide de la technologie SLS, l’entreprise de cosmétiques Chanel produit en masse des pinceaux à mascara uniques en leur genre, tant dans leur conception que dans leur fonctionnalité. La fabrication additive a permis à cette entreprise de réaliser une centaine d’itérations de conception à des fins de recherche et développement.
Ce pinceau présente des caractéristiques uniques, en particulier ses microcavités qui permettent d’absorber une quantité plus importante de mascara, ce qui évite d’avoir à le tremper trop souvent. La texture granulaire de ses brins facilite également la distribution uniforme du mascara sur les cils.
Rasoirs imprimés en 3D
Célèbre de par le monde, l’entreprise Gillette emploie la technologie SLA pour fabriquer les manches de ses rasoirs. Ces derniers sont personnalisés en fonction des besoins de chaque individu, dans le but de leur fournir une expérience optimale, assortie de la meilleure résistance possible à l’usure pour un usage quotidien.
Composants de bicyclettes imprimés en 3D
L’entreprise Reynolds Technology Ltd, associée à Renishaw PLC, a conçu un cadre de bicyclette en acier inoxydable à l’aide de pièces mécaniques optimisées grâce à l’impression 3D. Ils sont également allés jusqu’à utiliser l’impression 3D métal pour fabriquer des cadres et des dérailleurs en titane. La fabrication additive leur a donné une grande marge de manœuvre en termes d’expérimentation. Ainsi, leurs composants ont pu être fabriqués en creux pour en réduire significativement le poids.
Casques de vélo imprimés en 3D
La startup londonienne Hexr a commencé à utiliser la fabrication additive pour produire ses casques de vélo. Leur concept est basé sur une structure en nid d’abeille, ce qui leur permet de personnaliser chaque article en fonction de la taille et de la forme de la tête de leur client.
Aidé de la technologie SLS, associée à un matériau polyamide, les casques sont particulièrement légers et efficaces, en plus d’être parmi les plus résistants disponibles sur le marché.
Les impressions 3D réalisées directement par les consommateurs
Cette section se concentre davantage sur comment les consommateurs peuvent faire usage par eux-mêmes, des technologies d’impression 3D (par exemple, dans le cadre de l’impression domestique).
L’impression 3D de bureau
Bien que le marché des imprimantes 3D comporte des machines onéreuses, on y trouve également des alternatives moins chères mais toujours relativement efficaces, généralement destinées à la production domestique, aussi bien pour les concepteurs à petite échelle que pour les amateurs. Les imprimantes FDM les moins coûteuses tournent déjà autour de 200€, avec à la clé d’énormes possibilités d’innovation ou de personnalisation pour les produits réalisés.
Des imprimantes SLA de bureau sont aussi disponibles, mais pour un coût nettement plus élevé. Tout ce dont les usagers ont besoin, c’est d’un minimum de connaissances en matière de conception, et quelques indications sur comment utiliser l’imprimante.
Les impressions à partir d’un catalogue numérique
Pour pouvoir imprimer n’importe quoi sur une imprimante 3D, il n’est pas forcément nécessaire de posséder de grandes compétences en conception. Une bonne connexion internet est en fait beaucoup plus utile : il est ainsi possible de télécharger n’importe quel modèle d’ouvrage en toute simplicité et de suivre à la lettre les instructions fournies pour obtenir le produit désiré. Des modèles, comme celui du porte-bouteille dans l’image ci-dessus, sont disponibles sur internet et regroupent un large éventail de biens de consommation simples : vases pour les fleurs, étuis pour les téléphones portables, etc…
Conclusion
L’impression 3D permet de faciliter des processus de fabrication autrefois complexes, en plus de les rendre plus compréhensibles aux clients. Qu’il s’agisse de biens achetés ou de ceux que l’on fabrique soi-même, la fabrication additive laisse toujours une place importante à l’innovation.
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