Quand impression rime avec production

Imaginons : vous projetez de vous marier, et vous souhaitez que votre moitié porte votre engagement avec une alliance unique, une bague « customisée », que vous avez imaginée vous-même. Grâce à un logiciel en ligne de votre bijouterie préférée, vous avez élaboré le design, et vous l’envoyez à la bijouterie, qui se chargera de réaliser l’alliance de votre partenaire, au moyen de son imprimante 3D...

Ce n’est pas de la science-fiction tant que cela : c’est le présent que des industriels vivent déjà avec les imprimantes 3D. Ainsi, à Filton, à côté de Bristol, en Angleterre, des chercheurs d’EADS Innovative Works, travaillant sur de nouveaux prototypes d’avions de ligne, utilisent ces étonnantes imprimantes 3D pour fabriquer les pièces détachées des aéronefs de demain. Conçues comme des imprimantes classiques, elles substituent un matériau de base, plastique, métal, ou composite, sous forme de poudre ou de filaments fondus, à l’encre traditionnelle. Ce matériau est déposé en couches successives, jusqu’à la réalisation de l’objet programmé qui a été préalablement prédéfini puis découpé en tranches par un logiciel de design.

Les ingénieurs et designers utilisent les imprimantes 3D depuis plus de 10 ans, principalement pour construire rapidement et économiquement des prototypes, dans plusieurs pays, notamment aux Etats Unis et en Allemagne, mais aussi en Chine, par exemple. Fonctionnant avec une gamme toujours grandissante de matériaux, incluant les plastiques utilisés en production, les métaux, elles sont de plus en plus converties pour la production de produits finis, et plus seulement de prototypes, et déjà, désormais, plus de 20% des "impressions" sont des produits finis, selon Terry Wohlers, qui dirige une entreprise spécialisée dans ce domaine. Il estime en outre qu’en 2020, les imprimantes 3D seront destinées pour moitié à la fabrication de produits finis.

Polyvalentes, elles sont destinées à un très large éventail de secteurs, notamment ceux réclamant une précision extrême, tels que les implants médicaux, la bijouterie, en passant par les pièces détachées pour les voitures de sport, et sont capables également produire des éléments prêts à l’emploi sans assemblage, et ce quelque soit le matériau de base. Pour EADS, les parts produites, plus précises, permettent d’alléger les pièces détachées de 60%, mais elles demeurent aussi solides que les précédentes. Or, dans le domaine de l’aviation, la légèreté est primordiale, et une réduction de 1 kg dans le poids d’un avion de ligne lui permet d’économiser 3000 dollars de carburant à l’année, et de réduire simultanément les émissions de dioxyde de carbone. L’imprimante 3D introduit donc un type d’industrie dont les procédés sont par nature écologiques.

Ce type de production, appelée additive, par opposition à la production soustractive (obtenue par réduction du matériau de base que l’on doit couper, percer, ou marteler par exemple pour le mettre en forme) permet une réelle économie de matériaux. Le travail à façon devient économique car les conditions de mise en production d’un nouveau modèle sont obtenues par un simple changement de paramètres du logiciel, sans nécessiter l’acquisition d’équipement ou d’outillage additionnel. A terme, elles permettent donc une réduction des investissements, en même temps qu’une remise en cause des stratégies d’entreprises basées sur les économies d’échelles. Will Sillar de Legerwood, un cabinet de consultants britanniques, évoque l’émergence de ce qu’il appelle “l’usine de production numérique” : "Les entreprises n’auront plus besoin de bloquer du capital pour financer des équipements coûteux, des encours et des matières premières", estime-t-il, ajoutant que les délais de production devraient chuter de 50% à 80%. Pour lui, le marché s'emparera forcément de cette technologie qui lui promet tant.