Chapitre 4 :
Applications et domaines d'activité concernés
1. Les trois principales applications
Initialement limitée à l'obtention de simples
prototypes visuels, la fabrication additive est aujourd'hui employée
industriellement dans trois principaux types d'application.
A. La fabrication
de prototypes
C'est la principale application aujourd'hui (58% des cas) de
la fabrication additive.
Les prototypes sont les premiers exemplaires
fabriquésd'un produit. Ils servent à valider les
différentes fonctions que doit remplir le produit fini : fonction
de signe, d'usage, d'échange et de productibilité. De par leur
fonction, ils sont donc amenés à être
réalisés en très petites quantités et à
changer fréquemment de caractéristiques.
La production de masse est inadaptée à la
fabrication de prototypes puisqu'aucune économie d'échelle n'est
réalisable. Construire une ligne d'outillage et d'assemblage pour
produire un produit en si faible quantité n'est pas pensable d'un point
de vue financier !!! Le problème ne se pose pas avec l'impression
3D, qui présente de nombreux avantages.
Prototype de téléphone pour
validation
avant lancement en production
De plus, en offrant une représentation physique de
l'objet à produire, elle favorise l'identification de défauts de
conception et accélère le processus de fabrication en supprimant
la phase d'outillage et d'assemblage de certains objets.
A ce jour, de nombreuses entreprises ont intégré
l'impression 3D dans leur processus de conception de produits. Les fabricants
de chaussures de sport, comme Nike, Puma ou Reebook utilisent l'impression 3D
pour accélérer et rentabiliser le processus de conception de
leurs derniers modèles. Les constructeurs automobiles, notamment Ford et
Renault, font largement appel à la modélisation et l'impression
3D pour concevoir des prototypes de pièces. Des ingénieurs de la
NASA ont également réalisé des prototypes d'impression 3D
pour tester certaines pièces avant de les produire.
B. La fabrication
d'outillage
La fabrication additive est actuellement aussi utilisée
en pré-production industrielle, c'est-à-dire avant la phase de
production, notamment dans la phase de conception et de développement
d'outils de qualité supérieure qui permettront d'accroître
l'efficacité du processus de production industriel.
L'impression 3D permet de raccourcir les temps de
réglage, d'éliminer les erreurs d'outillage et
d'accélérer le processus de fabrication de moules qui serviront
à produire l'objet. Par exemple, les moules imprimés en 3D
rendent possible un refroidissement plus rapide de la matière
injectée, réduisant donc considérablement le temps de
cycle de production et participant à l'amélioration du produit
final.
On peut citer l'exemple de Prodrive, société
anglaise, spécialisée dans le sport automobile. L'entreprise
utilise désormais l'impression 3D pour améliorer son outillage.
« Avant, cela nous aurait coûté environ £
10 000, nous pouvons maintenant imprimer ces outils pour environ £
10 » admet Paul Doe, designer chez Prodrive.
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