L’impression tridimensionnelle

Après l’évolution de la technologie numérique, le savoir de la machine vient encore faire un bond vers l’innovation futuriste pour s’éloigner du monde virtuel et se rapprocher un peu plus du monde physique.

L’impression tridimensionnelle est une technologie émergente reprise par les ingénieurs de l’informatique, permettant de modéliser des objets virtuels en des objets 3d réels. Bien que sa commercialisation ne soit pour l’heure qu’assez restreinte sur le marché mondial, elle suscite déjà un engouement sans pareil auprès des mordus de l’high-tech et dévoile d’emblée l’étendue de ses possibilités.

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Par ailleurs, si l’on pensait avoir affaire à un simple successeur de l’imprimante classique, on s’est vite rendu compte que ce procédé d’impression pouvait bouleverser de nombreux secteurs, notamment celui des fabricants actuels qui voient cette technologie comme une menace pour l’avenir de l’industrie. Ainsi, l’impression tridimensionnelle est tantôt accueillie avec frénésie et engouement, tantôt avec des mesures préventives et différents débats.

La technologie 3d, enfin au service de l’impression

Si l’on ne connaît vraiment l’impression tridimensionnelle que depuis peu, on la doit pourtant à Emmanuel Sachs, le professeur du « Massachusetts Institute of Technology » (MIT), qui a mis la technologie au point il y a 20 ans. Le système consiste à créer un objet réel à partir d’une Conception assistée par ordinateur (CAO). Le processus d’impression évolue étape par étape en modélisant l’objet par assemblage de pièces pour obtenir le rendu final.

Malgré ses possibilités étendues, l’imprimante 3d est néanmoins limitée au niveau de l’utilisation et n’est prévue que pour la création d’objets prototypes. Cette caractéristique, en prévention à la violation de copyrights et des contrefaçons, ne rassure pas pour autant certains fabricants, qui voient en ce procédé une incitation à la production illicite d’objets brevetés.

Une révolution de la technique de fabrication

Aujourd’hui, l’impression tridimensionnelle ne cesse de faire parler d’elle. L’appareil permet de modéliser et de prototyper des objets sans avoir recours à des spécialistes. Elle fait également l’objet d’améliorations et d’expérimentations professionnelles afin de continuer à pousser ses limites. Certains tentent même de l’utiliser pour une impression à grandeur nature d’objets massifs tels des armes à feu, voire une maison entière pour d’autres projets.

Par ailleurs, certains objets plus simples peuvent dorénavant être « faits maison » comme des vaisselles quotidiennes ou pourquoi pas, ses bons vieux disques.

En effet, l’on a récemment publiée sur « La Tribune » la conception d’un disque vinyle par une internaute à l’aide d’une imprimante 3D ; une information qui sonne sur le web comme une alerte pour les maisons des disques. L’objet fabriqué est passé sous test et s’est avéré opérationnel à l’écoute. Opérationnel, mais peu qualifiable du moins au niveau de la qualité sonore, puisque le taux d’échantillonnage ne serait que de 11 KHz, soit quatre fois inférieur à celui du format mp3.

Dans tous les cas, cette piste serait loin d’être décourageante, puisque l’on sait qu’avec le gain en précision et en vélocité de cet appareil, beaucoup pensent espérer nettement mieux dans les prochaines expérimentations.

L’impression tridimensionnelle au service des industries

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L’imprimante tridimensionnelle peut être donc vue comme une machine « à répliques » qui pourrait révolutionner la production industrielle, mais peut aussi à la fois handicaper le système lucratif de cette dernière.

Les projets fleurissent autour de la technologie, en particulier au niveau des boîtes de renommée et des entreprises actuelles et même dans des cadres très officiels. Par exemple, le projet entamé dernièrement par l’armée américaine consiste à construire huit « usines mobiles » en petite version, par la technologie de l’impression tridimensionnelle.
De même que dans l’aviation, l’EADS prévoit pour bientôt de mettre la technique d’impression tridimensionnelle au service de la construction de toutes les parties de ses appareils.

Egalement, les entreprises d’impression 3d fleurissent actuellement sur Internet, une activité très en vogue et lucrative qui propose de commander en ligne ses objets prototypes en envoyant ses plans sur le site en question.

D’autres sociétés d’impression tridimensionnelle y trouvent aussi leur compte, comme Stratasys qui vient de signer en 2010 avec la société Kor Ecologic pour réaliser la première voiture imprimée : l’Urbee.

L’imprimante 3d auto-correctrice

Etant donné que c’est une technologie récente, l’impression tridimensionnelle est adoptée en des versions de plus en plus améliorée, comme celle de l’imprimante 3d

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auto-correctrice qui se focalise sur un rendu plus robuste et plus ergonomique des objets imprimés. Cet appareil est doté d’un logiciel fonctionnant de manière autonome et qui corrige les défauts au niveau de la solidité, de l’équilibre et du poids de l’objet. Entre la précision informatique et la modélisation de l’objet, il y a en effet un écart qui reste à combler.

Néanmoins, le logiciel fonctionne en réalisant un minimum d’ajustements sur l’objet imprimé, pour éviter de compromettre à la forme globale et d’occasionner d’autres défauts. Ondrej Stava, l’informaticien d’Adobe de Californie, a donné plus de détails sur le mode de fonctionnement de ce nouveau logiciel. L’objectif premier est surtout de pouvoir imprimer sans devoir passer par une revue ou par des modifications après l’opération.

Par ailleurs, si les expérimentations ont jusqu’ici été réalisées sur des conceptions en plastique, l’équipe projette de perfectionner le logiciel pour permettre au système de prendre en charge d’autres matériaux tels que les métaux et de produire des modèles avec la même consistance et la même efficacité.

Les technologies de l’impression tridimensionnelle

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La plupart des constructions complexes qui ont recours à l’impression tridimensionnelle utilisent la technologie AM ou ALM (Additive Layer Manufacturing), qui comme son nom l’indique, procède par fabrication de couches additives, c’est-à-dire par l’assemblage de ces modèles en 3d pour les réunir en un seul ensemble. Par ailleurs, il existe d’autres procédés utilisés pour l’impression 3d :

  • Le FDM (Fused Deposition Modeling) : modelage par fusion.
  • Le FTI (Film Transfer Imaging) : la méthode est similaire à l’ALM, c’est-à-dire procédant couche par couche mais utilise un autre système pour le modelage.
  • Le MJM (Modelage à Jets Multiples) : la technique utilise le jet de résine liquide, méthode qu’on observe également sur une imprimante à jet d’encre.
  • La SLA (Stéréolithographie Apparatus) : cette technique requiert une résine spéciale qui fonctionne avec une lame à ultra violet.
  • La SLS (Selective Laser Sintering) : à la différence des autres techniques précitées, ce procédé utilise une poudre qui solidifie la surface des couches.
  • L’impression de nourriture : ce procédé s’utilise dans l’art culinaire à l’aide d’une imprimante 3D Fab@home.

 

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