Imprimer en 3D : une révolution

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décembre 2015
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Pendant une impression en 3D, la buse se déplace sur les deux axes horizontaux tandis que le plateau se déplace verticalement au fil de l’impression. Une interface Web donne accès aux réglages de la température et de l’épaisseur du filament de plastique déposé ainsi que de la vitesse de la buse. Un retour caméra permet de contrôler l’impression à distance.

Deux experts décortiquent l’évolution et les enjeux de l’impression 3D qui se structure en filière.

Les imprimantes 3D se démocratisent. Mais est-ce un effet de mode ou une révolution industrielle ? Lors de la matinale de Rennes Atalante(1), le 13 octobre, Alexandre Martel, cofondateur d’un webmagazine (2) spécialisé dans l’impression 3D, est revenu sur l’historique de cette innovation. « C’est un Américain, Chuck Hull (3), qui a déposé le premier brevet en 1984 », raconte-t-il. Il s’agissait à l’époque de stéréolithographie, qui consistait à superposer des couches fines de résine pour obtenir un objet en 3D, à partir d’un simple fichier numérique. Dès l’origine, l’invention est particulièrement adaptée au prototypage rapide. « Les délais de conception sont passés de quelques semaines à quelques heures, c’est un gain de temps phénoménal ! »

 

« On repousse les limites »

Depuis 30 ans, la technologie a évolué, permettant notamment d’élargir la gamme des matières premières utilisables, mais le principe de superposition est resté le même. L’impression par couches de poudre fixées entre elles avec de la colle (technique appelée liage de poudre) a permis l’apparition de la couleur. Et le frittage (procédé qui consiste à chauffer une poudre sans la mener jusqu’à la fusion) est adapté à la création de pièces métalliques. Ainsi, de nouvelles portes s’ouvrent vers différents domaines applicatifs. En aéronautique, l’impression 3D permet d’optimiser la forme des pièces. « On repousse les limites des méthodes de fabrication conventionnelles », résume Philippe Blancard, directeur d’Afu (4). Spécialisée dans la mécanique de précision, cette entreprise malouine industrialise des pièces métalliques imprimées en 3D depuis trois ans. « L’usinage traditionnel est limité par la capacité des machines. Par exemple, le perçage non rectiligne dans l’épaisseur d’un matériau pose souci. L’impression 3D ne connaît pas ce genre de contrainte, puisque l’on ajoute de la matière uniquement là où il y en a besoin, au lieu d’en enlever là où il y en a trop. En plus, on utilise moins de matériaux ! » Ainsi, les pièces finales sont à la fois plus légères et plus solides. « On évite également la multiplication des assemblages : typiquement, les maillons d’une chaîne sont traditionnellement assemblés un par un. À présent, on imprime la chaîne en une seule fois ! » Un cumul d’avantages qui transforme petit à petit le monde de l’innovation industrielle... et la médecine !

 

Le temps d’impression dépend du niveau de détails et de solidité désirés. Ce crâne de dinosaure en filaments de plastique (PLA) est un assemblage de quatre pièces imprimées en trente heures par la Mark One de l’entreprise Bicephale.

Crédits : DR.

 

Pour la chirurgie

Le sur-mesure pour les prothèses et les implants est désormais possible. « Le chirurgien “scanne” le patient et recrée, avec un logiciel, la pièce manquante d’une boîte crânienne, par exemple, reprend Alexandre Martel. Les opérations sont donc beaucoup plus courtes, avec un meilleur succès. » Le summum de l’innovation, c’est sans doute le bioprinting, un procédé qui n’en est qu’à ses balbutiements aux États-Unis (5), et qui consiste à imprimer des organes (foie) ou des tissus organiques (peau) à partir de cellules souches vivantes. En France, on en est encore loin, mais quelques entreprises ont déjà emboîté le pas de l’inventeur Chuck Hull. Fabrication, scanners de modèle 3D, sécurisation des transferts de fichiers, logiciels 3D, chimie des matériaux adaptés à l’impression 3D : le secteur industriel est déjà bien structuré.

 

Les particuliers tentés

Et même s’il subsiste encore quelques freins concernant la performance ou le coût de l’impression, la nouvelle technologie fait aussi de l’œil aux particuliers (6). Les amateurs s’y essayent dans différents lieux comme les fablabs. C’est d’ailleurs le cas de deux Rennais, Leeroy Gruel et Philippe Pacotte. « À force de bidouiller au LabFab, nous avons mis le doigt sur les défauts des imprimantes existantes. Nous voulions fabriquer la nôtre, une version améliorée ! », dit le premier. Les deux acolytes ne se sont pas arrêtés là puisqu’ils ont créé l’entreprise Bicephale (7), qui commercialise leur Mark One depuis mi-octobre. « Nous la proposons clé en main ou en pièces détachées avec un accompagnement pour le montage. En parallèle, nous donnons des formations à l’impression 3D, qui est plus complexe que l’impression papier, souligne Philippe Pacotte. Comprendre le fonctionnement de l’appareil et le réglage des paramètres est presque indispensable pour obtenir l’objet voulu. » Les designers, les enseignants et même les particuliers peuvent donc désormais faire l’acquisition de la Mark One de Bicephale pour la modique somme de 2400 €. Il n’y a plus qu’à se lancer !

 

 

A-t-on le droit de tout faire en 3D ?

«L’impression 3D n’est pas une zone de non-droit, souligne Bernard Lamon, avocat spécialisé en droit de l’informatique (1), lors de la matinale de Rennes Atalante le 13 octobre. Elle est soumise à la propriété intellectuelle. » Celle-ci inclut la propriété industrielle (les marques, les brevets, les dessins et les modèles) et le droit d’auteur (la forme de l’objet et le logiciel qui permet sa fabrication). « Si je scanne une bouteille d’eau minérale, a priori protégée par le droit d’auteur, je suis, en théorie, déjà condamnable pour contrefaçon même si je ne fais rien du fichier, explique-t-il. Mais cela ne représente en rien un frein à l’innovation. Au contraire, les règles à respecter peuvent être exploitées comme levier. » Supposons qu’une personne invente un objet formidable. Même si la loi l’interdit, il peut arriver que cet objet soit plagié ou commercialisé sans consentement. « La solution, c’est de mettre les fichiers à disposition de tous en instaurant une franchise commerciale : les universités et les bureaux d’études peuvent les utiliser librement mais le jour où ils en font un commerce, ils paient un pourcentage de leur chiffre d’affaires à l’auteur », estime l’avocat. L’innovation semble à portée de main...

 

(1) Cofondateur du cabinet Nouveaux Monde Avocats, Saint-Grégoire.

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Klervi L’Hostis

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