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Impression 3D

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by

Gustave Duchet-Suchaux

on 26 November 2014

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Transcript of Impression 3D

...qui ont de très nombreuses applications....
Impression 3D : vers une révolution de l'industrie..?
Plan
I) Introduction

Fuse Deposing Model
Principe :
Frittage Sélectif par Laser
Création strate par strate, un laser de forte puissante fusionne un agglomérat de poudre
Stéréolithographie
Principe de photo-polymérisation

Résines acrylates, Epoxys, ABS

Géométrie complexe

Très haute précision
Conclusion
Technologie
puissante
disruptive
variée

Impact futur très important assuré

Applications illimitées

Possibilités d'évolution fortes

Limites existantes ==> technologie à nuancer
- Une technologie à haute espérance
- Un bref historique
- Le format .stl

II) Les différentes techniques de Fabrication
- Fused Deposing Model ( FDM)
- Frittage Sélectif par Laser (FSL)
- Stéréo lithographie

Mise en fusion de goutelettes de thermoplastique qui créent l'objet couche par couche.
- Mise à température de la machine (autour de 200°C)
-Le fil de matière, de l’ordre de 0.1 millimètre de diamètre, est alors extrudé sur une plateforme à travers une buse se déplaçant sur 3 axes, x, y et z.
-La plateforme descend d’un niveau à chaque nouvelle couche appliquée, jusqu’à impression de l’objet.
Etapes d'impression :
Matériaux réalisables :
- Métaux (titane, acier et alliages)
- Polymères
Pièces à haute résistance mécanique et thermique qui sont donc directement
fonctionnelles
V) Les limites de l'impression 3D
-Une révolution de la propriété intellectuelle ?
-Les limites techniques
-Les limites économiques
-Les limites éthiques
Une révolution de la propriété intellectuelle ?
Cause de cette révolution :
Droits d'auteur non payés
Numériseur 3D
Logiciel CAO vulgarisé (Autodesk 123D)
Bases de données en libre échange
Plateformes de partage de logiciel et de matière grise (création des fichiers CAO)

Limite technique
La taille -> production d’objet de petit volume

Impression d'aliments, de bois, de papier aggloméré
Projet de cartouche d’imprimante 3D en déchets domestiques
Pas encore de possibilité d'impression de gaz.

Très peu de limite pour la machine surtout au niveau laboratoire de recherche.

Les plus grosses limites sont celles de l’utilisateur -> nécessité de créer les plans

Propriétés mécaniques des objets produits par les imprimantes domestiques

Limite économique
Bouleversement au niveau des stock -> le zéro stock en ligne de mire (stock de cartouche uniquement)

Déplacement de la masse salariale : beaucoup d’inquiétude, les économistes rassurent avec l'exemple de l’arrivée de l’ordinateur -> création de nouveaux métiers

Imprimante 3D un moyen de redevenir compétitif vis a vis des pays asiatiques

Certains industriels cherchent à ralentir l’expansion de l’imprimante 3D au sein de l’industrie en faisant pression sur le gouvernement pour créer des lois protectionnistes.

Crainte d'une baisse des consommations.


Limites éthiques
Impression d’organes à partir de cellules souches
Fragments de peau, oreille rein fonctionnel

Problème d’utilisation des cellules souches : tous les pays ne sont pas d’accord

Jusqu’où pouvons nous aller ? Commerce légale d’organe ?

Création d’arme à feu par Cody Wilson de l’association Defense Distributed.
Création de munition par Jekk Heeszel

Armes intraçables, impossible d'en connaître le nombre


III) Les applications
-Dans l'aéronautique et l'aérospatial
-Dans la médecine
-Le Project Daniels: une révolution au service des pays du Sud ?
- Une technologie hyper médiatisée
- 30 ans de
Prototypage rapide
- Conception CAO : Catia, Solidworks, ProEngineer....

- Polymères
IV) Les retombées économiques
Différentes techniques possédant leurs avantages et leurs inconvénients .....
- Une Révolution industrielle ?
Principe de Photo-polymérisation

Epoxys, ABS, résines acrylates.

Formes Géométriques complexes

Très haute précision
Mais qui connaissent aussi des limites
Charles Hull invente la stéréolithographie
1984
Polymérisation par lumière UV
....qui influent le monde de l'économie à plus ou moins grande échelle....
Des gains certains pour l'industrie et l'économie
Baisse des pertes liées aux processus d'enlèvement de matière (moins de déchets, meilleure utilisation matière première)

Très bien adapté au prototypage rapide => Outil de communication:
ingénieur <=> commerciaux <=> client

rentable et efficace sur les petites séries

Plus de problème de gestion de stock (flux tendu assuré) => on ne produit que ce que l'on vend à la pièce près
Des points négatifs par ailleurs
différents modèles mais coût des imprimantes élevé

Encore non adaptée à la production en grande série

problème de propriété intellectuelle difficiles à gérer
=> espionnage industriel/triangle de Penrose sur Thingiverse

encore à l'état de gadget pour le particulier
Une industrie remodelée
Remise en cause de notre modèle de sur-consommation

économie qui peut tendre à s'inverser (Offre et demande)

remise en question de certains postes (ouvriers, technicien d'usinage...)

Possible fin de l'obsolescence programmée (technologie disruptive)

pièces compliquées duplicables rapidement et facilement => injecteur à carburant des Boeing 787 Dreamliner
Dans les domaines de l'aéronautique et de l'aérospatial
Allègement des pièces sans altération des propriétés mécaniques

Construction de pièces à géométrie complexe

Logistique : réparations de pièces endommagées
Dans le domaine médical
Fabrication de prothèses sur-mesure à moindre coût/délai

Fabrication d'implants artificiels en biomatériaux, implants complexes

Impression d'organes à partir de cellules du patient

Modélisation d'organes pour planification d'opération
Le
Project Daniel
Daniel : enfant soudanais ayant perdu ses 2 bras pendant la guerre civile

Projet ayant pour objectif la fabrication de prothèses peu chères, sur mesure et avec des délais courts

Aujourd'hui, 1 bras fabriqué/semaine, avec un délai de 6h de fabrication pour 75 euros.
Utilité dans une multitude de domaines
Objets imprimables quasi-illimités

Dans l'aéronautique & l'aérospatial
Dans le domaine médical
Le « Project Daniel » : une révolution au service des pays du Sud ?

-L'impression 3D au service de l'industrie
-Une Technologie encore non-adaptée
-Une refonte de l'économie
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