Comment Intégrer l’impression 3D dans son métier ?
L’impression 3D peut permettre de simplifier les chaines d’approvisionnement, de réduire le nombre de pièces d’un ensemble, un stock minimum et des produits toujours prêts à évoluer.
C’est une démarche qui peut donner le vertige : le sujet est complexe et il est difficile d’y trouver son chemin. Avant de penser machine ou matériaux, il faut en découvrir les usages.
L’impression 3D permet d’incorporer beaucoup de complexité dans une seule pièce, baissant les contraintes de complexité sur le reste des composants. On peut ainsi passer d’un dessins à une première série en une semaine.
La mission de PSL3D est de simplifier l’accès à ces technologies pour nos clients TPE, PME ou Instituts de Recherche.
Du croquis aux premières pièces, une semaine aura suffit pour ce piège à mouches Tsétsé conçu pour l’IRD :
La notion de stock de pièce disparaît, cédant la place a une possibilité de réaction instantanée sur une amélioration.
Pourquoi imprimer en 3D, pour quels usages ?
L’impression 3D est un outil dont il est difficile de lister tous les usages tant ils sont nombreux : déco, bricolage, réparations, restauration, assemblage, outil sur mesure, rangement, électronique, modélisme, mécanique, automatismes, accessoires de vélo…..
C’est un peu comme un visseuse sans fil ou un smartphone : Comment imaginer ce que l’on pourra en faire tant qu’on en a pas eu en main ? Dès qu’on essaye, on comprend vite que les usages sont quasi illimités. Les usages quotidiens deviennent vite évident pour chacun.
On peut même imprimer une Jeep de A à Z ! Ce projet illustre parfaitement un niveau de précision technique aujourd’hui couramment utilisé, jusqu’en l’aéronautique.
Comment ça marche l’impression 3D ?
Une imprimante 3D n’est autre qu’un robot, avec une tâche très spécialisée :
- Le fichier représentant un objet en 3D est passé dans un logiciel qui le découpe en tranches de 0,05 à 0,4 mm d’épaisseur. Chaque tranche est représentée comme un plan en 2D, avec des trajets à parcourir.
- La tête d’impression va parcourir chacune des tranches d’épaisseur en suivant un trajet en respectant le code de la route correspondant aux limites physiques de la machine (accélération, ralentissement, courbure des virages…). Elle dépose couche par couche une quantité précise de matériaux à une température précise, qui est refroidit aussitôt à une autre température tout aussi précise avant qu’une nouvelle couche soit déposée.
Çà, c’est pour la théorie, en pratique, et toujours grâce à la communauté open source, il n’y a plus qu’à suivre un tuto de quelques minutes pour comprendre les bases. Un peu de pratique fera le reste, pourvu qu’on ai une imprimante 3D fiable et parfaitement calibrée.
Tout est très bien expliqué ici, il suffit de suivre pas à pas :
Le prototypage 3D, quelles étapes
Un croquis, des côtes précises de l’existant suffisent souvent à faire une première ébauche, présentant les fonctionnalités attendues.
La seconde étape consiste à imaginer un minimum de pièces remplissant un maximum des fonctions attendues, concevoir jonctions adaptées aux circonstances. A ce stade, un premier jeu de prototypes permet de valider les derniers points (essentiellement l’ergonomie). La connaissance profonde de nos outils de production nous permet d’optimiser les impressions, dès la conception des pièces.
Quels sont les matériaux disponibles pour l’impression 3D ?
- Le plastique, d’une manière générale, a plutôt mauvaise réputation d’un point de vue environnemental.
- Pourtant, l’impression 3D a permis l’émergence de plastiques bio sourcés, SANS PETROLE !
- Le plus utilisé est le PLA, produit à partir de maïs, de canne à sucre, d’algues, de nombreux projets de recherche sont en cours. Il s’imprime facilement, donne des pièces très bien finies et rivalise désormais haut la main sur de nombreux atout de l’ABS, référence traditionnelle dans l’industrie. C’est le matériaux de référence pour les prototypes, des objets de déco, des accessoires dans la maison ou l’atelier.
- Le PETG est ce plastique dont sont fait les bouteilles d’eau par exemple. Les filières de recyclages sont parmi les plus efficaces. Il s’imprime facilement avec un peu de pratique dans des conditions stables. C’est le plus utilisé pour des pièces techniques courantes dans un atelier par exemple.
- ASA, PC, Nylon renforcé fibre de carbone, ces matériaux très techniques permettent des impressions de très haute qualité technique et souvent esthétiques.
- Nous travaillons exclusivement avec des filaments de 1er choix : la référence internationale, le Prusament Original, mais aussi et surtout avec les filaments Arianeplast, fabriqués à Sarrebourg dans la Moselle.
Combien coûte une imprimante 3D ?
- Les imprimantes 3D premiers prix, de 200 à 600 € qui demande un investissement en temps énorme avant d’arriver à une qualité stabilisée, alors souvent remise en cause par des problèmes de fiabilité. Ces machines sont parfaites pour des hobbyistes qui cherchent avant tout le plaisir d’apprendre pas à pas.
- A l’opposé, le marché propose d’excellentes imprimantes 3D a destinations d’unités industrielles cherchant avant tout des volumes de production, disposant de moyens humains et techniques adaptés : salles blanches climatisées… de 3 500 à 10 000 €, voire même beaucoup beaucoup plus plus des machines très pointues.
- C’est pour apporter une réponse pratique à ce problème que j’ai souhaité changer les règles du jeu, en prenant moi même le risque de l’investissement en temps et en matériel, pour accompagner de nouveaux usagers.
Quel impact environnemental pour l’impression 3D ?
Les conséquences les plus graves des activités humaines sur notre planète viennent principalement des transports et de l’obsolescence des objets que nous utilisons.
Par exemple, une lettre de 100g postée de Paris à Saint Martin de Londres entraîne le rejet de 23g de CO2… Soit 23% de son poids…. Imaginez l’impact d’un simple porte savon venant de l’autre bout du monde….
L’impression 3D permet de produire localement, au plus proche de l’utilisation finale. Elle permet de produire uniquement la quantité nécessaire sans avoir besoin de volumes de production énormes pour rentabiliser de gigantesques usines qui doivent nécessairement nous enfumer de publicité pour écouler leurs productions.
Sauf demande particulière, la Saint Louvienne travaille presque exclusivement avec des matériaux recyclés en en France. Ils offrent une qualité identique aux autres filament, mais sans la même variabilité de couleurs. Les matériaux utilisés sont tous recyclables, de plus en plus sont d’origine 100% végétale. Les filières de recyclage de la plupart de matériaux existent déjà avec de bon niveaux d’efficacité. Par exemple, le PETG, très utilisé est le même matériaux que celui utilisé pour nos bouteilles d’eau.
Des filières locales s’organisent rapidement pour recycler les pièces imprimées en nouveau filament.
Voilà plus de 30 ans que ces questions sont au centre de mes préoccupations : ce n’est pas parfait, mais je suis convaincu que cela va dans le bon sens.
