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Fabrication Additive

La fabrication additive (FA), aussi appelé communément « impression 3D », regroupe un ensemble de procédés permettant de fabriquer un objet physique, par ajouts successifs de matière, à partir d’un modèle numérique. Il existe différentes technologies de fabrication additive comme la fusion sélective par laser (SLM), le frittage laser sélectif (SLS) ou encore la stéréolithographie (SLA). Ces procédés exploitent différents types de matériaux allant des poudres métalliques ou de polymères, à des résines photosensibles en passant par des rubans ou fils. Ils ont tous en commun de partir d’un modèle numérique de l’objet, réalisé par un outil de CAO. La conception de ce modèle passe différentes étapes en intégrant progressivement des données de contrainte physique, des caractéristiques de la matière utilisée, des méthodes de fabrication, etc. Au final, un fichier STL est produit et envoyé à l’imprimante 3D.

La fabrication additive s’est d’abord développée pour le prototypage rapide. Elle se décline aujourd’hui vers la fabrication de pièces et séduit des nouveaux secteurs industriels comme la santé ou le BTP.

Sources : Gimelec, Alliance industrie du futur, Smart-Industries

1 – Attentions au ROI. La fabrication additive est une technologie de rupture parmi les plus coûteuses de l’Industrie du futur. Evaluer son retour sur investissement est donc crucial.

2- Ne pas disposer des compétences requises. L’impression 3D nécessite de maîtriser l’ensemble du processus (conception, simulation, fabrication et production de la pièce), avec des outils numériques spécifiques.

3 – Une technologie qui n’est pas sans risques. De l’utilisation des lasers de puissance, à la manipulation de poudres métalliques, la fabrication additive nécessite de prendre certaines précautions pour réduire des risques tels que les incendies ou l’inhalation de particules fines.

4 – Une technologie qui connait encore des limites. La fabrication additive n’est pas toujours la solution la mieux adaptée pour produire des pièces en grande série ou de grande taille.

1 – Une grande liberté de conception. L’impression 3D permet de créer des pièces impossibles à fabriquer avec les méthodes conventionnelles, par exemple une pièce monobloc complexe, possédant plusieurs fonctions normalement réparties entre plusieurs pièces.

2 – Augmenter la valeur ajoutée des pièces. La fabrication additive permet de créer des pièces plus légères, avec moins de matière, grâce à l’optimisation topologique. Les pièces peuvent également gagner en résistance grâce à l’utilisation d’alliages spécifiques.

3- Développer des produits personnalisés. La grande flexibilité de conception de la fabrication additive facilite la création de produits personnalisés. Depuis 2015, le groupe Adidas exploite ainsi l’impression 3D pour personnaliser certains modèles de chaussures.

4 – Accélérer la vitesse de production. La fabrication additive permet de réaliser un objet dans des délais très courts. Elle ne nécessite notamment pas d’étape de préfabrication ou d’assemblage.

1 – Quelle matière utilisée ? Selon le type de pièces et ses contraintes physiques, notamment sa résistance, le choix du type de matériaux sera différent et stratégique car il faudra se garantir de toujours trouver les mêmes caractéristiques de matière tout au long de la production du produit.

2 – Sur quel périmètre déployer la fabrication additive ? Vu le coût encore très élevé des solutions, l’impression 3D reste un complément aux technologies traditionnelles. Il convient donc de définir précisément son périmètre d’utilisation.

3 – Ai-je de grandes ou des petites séries à produire ? Comme évoqué précédemment, la fabrication additive n’est pas encore adaptée à la production de pièces en gros volumes.

4 – Les équipes sont-elles prêtes pour la fabrication additive ? L’impression 3D bouscule de nombreuses habitudes de travail, notamment au niveau des bureaux d’études. Les freins au changement peuvent être un obstacle à la réussite du projet.

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