L’Impression 3D en Chine et dans le monde
« La prochaine industrie à valoir mille milliard de dollars » fut le nom donné à l’impression 3D par Pascal Gobry de Business Insider. A l’heure actuelle, l’impression 3D offre de nouvelles opportunités dans presque toutes les industries, en pressant sur un bouton de vrais objets peuvent être recrées à partir d’une variété de matériaux. L’impression va bien au-delà de l’étalage d’encre sur papier, au point où les imprimeurs sont aujourd’hui capable de transformer des documents numériques en objets réels en 3 dimension grâce à une variété de matériaux (le polymère, le verre, le métal, la cire, les aliments comestibles, la céramique et même le tissu humain) disposés dans des formes complexes, qui seraient presque impossible à reproduire à la main. Certains de ces objets créeront des chances de sauver des vies, d’en rallonger d’autres ou encore d’apporter du confort dans la routine quotidienne. Les objets imprimés en 3D sont créés en utilisant un procédé additif, correspondant à des couches de matière successives ajoutées les unes sur les autres jusqu’à l’aboutissement de l’objet souhaité. L’objet imprimé en 3D est une superposition de fines couches transversales d’un matériau choisi, et les possibilités sont à couper le souffle.
Cependant, cela n’est pas aussi simple que de presser sur un bouton. Les designs virtuels doivent être créent sous un format de document CAO (conception assistée par ordinateur) supporté par des programme de sculpture 3D. Ces programmes offrent aux designers 3D l’opportunité de concevoir des objets à partir de rien et l’imagination est donc libre, pouvant aller au-delà du travail manuel humain. Le scanner crée aussi des documents CAO permettant ainsi à des objets réels d’être répliqués à l’identique en format numérique et le procédé est souvent bien plus rapide que la création de l’objet original. Un logiciel doit trancher le design numérique en couche horizontal afin que l’imprimante puisse superposer les couches imprimées les unes sur les autres pour obtenir un objet en trois dimensions. Le processus d’impression peut être réalisé par différentes techniques, qui sont sans cesse améliorées. Les techniques les plus utilisées sont celles du frittage sélectif par laser (FSL), du dépôt de fil en fusion (FDM) et de la stéréo lithographie (SLA), chacune possédant des avantages différents et répondant a des demandes spécifiques.
Utilisation et percée des secteurs
La possibilité d’imprimer des objets en 3D révolutionnera la plupart des industries grâce à son usage dans de nombreux secteurs bénéfiques. L’impression 3D peut être utilisées dans les domaines de la conception, du prototype, de l’architecture, de l’éducation, de la géomatique, de la santé, des loisirs, de la vente et bien plus encore…
L’industrie alimentaire
Des entreprises telles que Foodini et la start-up allemande Print2Tase exploitent déjà cette opportunité de créer des designs, formes et décorations innovants pour les produits alimentaires imprimés. Les objets imprimés sont comestibles, et sont imprimés dans du glaçage ou des aliments mous.
L’industrie du bâtiment
La Chine s’est fait remarquer cette année avec la création du plus haut bâtiment 3D à Suzhou. Cette entreprise chinoise semble répondre à un besoin, celui de construire efficacement et rapidement, même si aujourd’hui, ils font face à une forte hésitation des consommateurs. En effet, de précédentes tentatives pour une construction rapide et efficace avaient résulté en l’effondrement de plusieurs hauts bâtiments. Mais Ma Yihe, Président de WinSun, est optimiste au sujet de l’impression 3D en Chine. Il est convaincu que son entreprise construira « des usines de rêves », puisque que le processus réduirait la quantité de matériaux de construction de 30 à 60% et la main d’œuvre serait considérablement réduite. Ce processus utiliserait même du sable et d’autres déchets, permettant ainsi plus de recyclage, et cette technologie « utiliserait des matériaux locaux, produits localement et vendus localement».Les bâtiments construits seraient alors beaucoup moins onéreux et révolutionneraient entièrement le secteur du bâtiment. Plusieurs usines ont déjà été créées en Chine et à Dubaï. Cependant, l’entreprise WinSun est très controversée ces derniers temps, avec pour cause la récupération de brevets et la sécurité sur la stabilité entre les couches imprimées en cas de tremblement de terre. Mais la technique est entre les mains des chinois et elle est prête à être testée, améliorée et développée très prochainement.
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Science de la médecine et de la recherche
Un autre domaine qui inspire le monde de la science médicale est l’impression 3D bio. En imprimant des cellules selon un modèle prédéterminé, des tissus humains, des organes et des vaisseaux sanguins pourraient être reproduits. L’impression d’organes changerait l’industrie médicale et améliorerait l’espérance de vie de façon drastique. Beaucoup d’entreprises de biotechnologie travaillent au développement de l’usage de l’ingénierie tissulaire et sont sur le point de révolutionner le domaine médical.
Il y a une forte pénurie de donneurs d’organes en Chine en particulier. Tout ce qui pourrait venir en aide à l’industrie médicale pour donner un accès au chinois à de meilleurs soins serait bien accueilli par les hôpitaux. Cependant, les taux notoirement élevés d’adoption de l’impression 3D en Chine pourraient ne pas atteindre l’impression d’organes en 3D; il existe déjà une relation de tension omniprésente entre un grand nombre de médecins et leurs patients, il serait ainsi encore plus difficile de faire adopter cette nouvelle alternative. Pour y arriver, des essais cliniques et des campagnes d’éducation publique de grande envergure seront nécessaires.
Fabrication
La fabrication est améliorée par la production de pièces complexes en 3D en une seule fois. La conception devient plus efficace et la phase d’expérimentation peut être effectuée beaucoup plus rapidement. Les fabricants utilisent l’impression 3D depuis longtemps pour concevoir des prototypes rapides et entreprendre des recherches. Mais changer cette méthode pour produire directement un produit destiné au consommateur offrira des produits très personnalisés. Dans la province de Hainan au sud de la Chine, une société chinoise appelée Sanya Suhai imprima la « première berline imprimée en 3D ». Le véhicule mesure 3,6 mètres de long et 1,63 mètre de large. Il est alimenté par des batteries rechargeables et atteint la vitesse maximale de 40 km/h, il y a encore des efforts à fournir, mais le travail est en cours de route, et représentera certainement une nouvelle alternative dans la façon d’utiliser les batteries au plomb omniprésentes en Chine.
Art & reconstruction
Pour toutes ces industries, l’art et la reconstruction sont affectés par la hausse de l’impression 3D. Depuis 2007, Print Art 3D Shows se développent, laissant les artistes s’exprimer de diverses nouvelles manières. Des artefacts inestimables et uniques dans l’archéologie peuvent être reproduits et peuvent aident à améliorer l’éducation ou la recherche dans le monde entier.
Repousser les limites de l’exploration spatiale
Même la NASA développe cette nouvelle technologie, en lice pour concevoir et construire un habitat en impression 3D pour l’exploration de l’espace lointain. Selon Sam Ortega, responsable du programme Centennial Challenges « les possibilités futures de l’impression 3D sont source d’inspiration, et la technologie est extrêmement importante pour l’exploration de l’espace lointain. »
La Chine possède aussi ses propres programmes; le programme spatial chinois travaille à la construction de combinaisons spatiales en impression 3D. L’impression 3D permettrait aux astronautes d’imprimer des objets avec une imprimante 3D directement dans l’espace sans difficulté de transport. La Shanghai Academy of Space Flight Technology développe actuellement ces équipements. Avec des recherches sérieuses sur l’impression 3D en Chine, les astronautes seront plus en sécurité dans leurs combinaisons tandis que les sorties dans l’espace et les combinaisons supplémentaires pourraient être construites selon les besoins, et permettraient d’économiser du temps, de l’argent et des ressources.
De nouvelles opportunités et services adoptés par le gouvernement chinois
L’impression 3D recevait déjà des investissements du gouvernement chinois au début des années 1990. Des investissements de 3.3 millions de dollars furent injectés dans des instituts innovants pour promouvoir les technologies de fabrication.
Comme l’impression 3D nécessite la maîtrise des technologies et que la capacité à créer de nouveaux objets repose sur des designers 3D, la Chine a récemment fondé la première université d’impression 3D dans le monde, l’université de la technologie 3D Baiyun-Winbo à Canton. La popularisation de l’impression 3D augmentera la demande en personnes capable de produire les fichiers numériques et la Chine veut être prête à répondre à ce besoin. Il existe aussi des bureaux d’impression 3D tels que Shapeways et Ponoko qui offrent des modèles numériques bon marché, mais la gamme d’objets est relativement limitée. De plus, selon Simon Shen, PDG de Kinpo Group, dans les deux années à venir, le gouvernement chinois envisage d’installer des imprimantes 3D dans 400 000 écoles élémentaires qui seraient bénéfiques à la société chinoise sur le long terme puisque les personnes seraient éduqués et qualifiés en technologie 3D à partir du plus jeune âge.
L’imprimante industrielle actuellement la mieux notée est l’Objet Eden 260. Mais l’imprimante industrielle chinoise CCT-3D devient très populaire et pourrait prendre la première place dans un avenir proche. Selon Jenny Lawton, PDG de MakerBot, l’impression 3D va devenir grand public, et elle sera certainement mise en pratique en Chine très rapidement. L’année dernière, la China International 3D Printing Exhibition eu lieu deux fois et fut reconnue comme la meilleure exposition de l’industrie au monde.
Croissance rapide et transformations
La taille de l’industrie de l’impression 3D et la vitesse à laquelle elle se développe peut être mesurée par de nombreux facteurs. L’entreprise américaine Gartner, leader mondial en recherche de la technologie de l’information, devrait vendre 217 000 imprimantes 3D cette année et plus du double l’année suivante. Ils devraient atteindre un total de 434 000 machines d’ici 2016.
La croissance particulièrement rapide de l’impression 3D peut également être attribuée au soutien des plates-formes d’open source regroupant tous leurs efforts pour construire la plus efficace des machines. RepRap est une imprimante 3D vendue environ 1000 dollars qui permet aux gens de personnaliser et de développer des idées en open source. Des collectivités comme Thingiverse et Cubifysont de plus en plus intéressés par ces open sources qui permettraient une hyperpersonnalisation et soutiendraient le développement durable.
Le nombre d’amateurs d’impression 3D augmentent considérablement depuis 2011, grâce à son développement rapide et son prix raisonnable (de 250 $ à 2500 $). Davantage de personnes font l’acquisition d’imprimantes 3D et leur utilisation à grande échelle va augmenter les possibilités des consommateurs. La fabrication pourrait devenir totalement personnalisée après l’adaptation de l’objet numérique préfabriqué. Aussi, l’impression 3D permettrait l’impression à la demande et de la personnalisation de masse. En mai, l’imprimante de bureau la mieux notés pour l’impression personnelle était la Form 1+. Elle a reçu plus de 400 commentaires de clients entièrement satisfaits et a été considérée par les plateformes de 3D comme l’imprimante à la résine, la plus populaire.
Selon les spécialistes, la démocratisation de la technologie d’impression 3D et sa connaissance devrait changer la nature du commerce. En effet, les utilisateurs finaux pourront fabriquer leurs produits dans le sens ou ces produits ne proviendraient pas d’autres personnes ou d’autres sociétés. Le commerce de l’objet numérique 3D restera toutefois de la matière première. Une grande marge de progrès reste encore à faire avant de présenter de telles transformations, mais de nouveaux concepts sont prêts à révolutionner de nombreuses industries et la Chine veille à se tenir informée des derniers changements. Comme l’a déclaré le président de VisenTOP, Xiao Guodong : » À l’heure actuelle, les chinois sont à la fois passionnés et perplexes par la technologie d’impression 3D. »
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— Daxue Conseil (@Daxue_Conseil) 3 mai 2017
