Autrefois réservée à l’industrie, l’impression 3D s’ouvre depuis quelques années au grand public qui était jusque là freiné par les prix. Avec l’arrivée des imprimantes 3D personnelles, la fabrication additive est devenue un véritable phénomène de mode et, internet aidant, certaines idées d’applications font un véritable « buzz ». Il est vrai que personne dans les années 70 ne faisait un communiqué de presse pour signaler « J’ai imprimé mon CV grâce à mon imprimante », ou « j’ai imprimé mon avis d’imposition! ». L’impression 3D à vocation industrielle, née avant la révolution internet, était peut être restée dans cette logique. La culture du secret lié au secteur du prototypage rapide, premier utilisateur de l’impression 3D, qui par définition est tenu à la plus grande confidentialité, y est sans doute également pour beaucoup.
Pourtant, en plus de 25 ans d’existence, et jusqu’alors dans l’indifférence quasi- générale en ce qui concerne le grand-public, l’impression 3D est depuis longtemps devenue incontournable dans de nombreux secteurs d’activités. Le prototypage rapide bien sur, mais pas seulement. Aujourd’hui, tout le monde le sait, on peut presque tout imprimer en 3D.La seule limite est celle de l’imagination, et très certainement un jour, peut être pourra t’on imprimer des carottes, des tomates ou encore des poumons grâce à l’impression moléculaire ou de cellules souches !
Philip Hoarau, auparavant technicien chez 3D Systems et premier installateur d’imprimantes 3D en France, par ailleurs co-fondateur de la société Phidias Technologies (aujourd’hui Prodways) , a fondé Cresilas en septembre 1993 , il y a plus de 20 ans. En deux décennies, il est certain que Cresilas a imprimé beaucoup d’objets qui auraient peut être mérité qu’on s’y attarde un peu. Aussi, je vous propose en tenant compte de la confidentialité à laquelle l’entreprise est bien évidemment soumise, et ce, sans limite de temps, de faire un top 10 des plus belles réalisations.
À partir de la saison 2002, l’utilisation de l’impression 3D à permis à la Scuderia Ferrari d’utiliser des carters de boîtes entièrement coulés en Titane. Cet avantage s’avérera déterminant pour le titre constructeur et les deux premières places au classement des pilotes de Michael Schumacher et de Rubens Barrichello . Les autres écuries n’allaient pas tarder à emboiter le pas.
L’utilisation de l’impression 3D était déjà connue depuis longtemps en Formule 1 et plus largement en compétition automobile, notamment pour la conception et la validation de pièces destinées à des tests en soufflerie. Dès 2001 chez Minardi mais surtout à partir de 2002 chez Ferrari l’utilisation de l’impression 3D allait franchir un nouveau pas.
L’idée était de se servir de la technique dite « Quick cast » (fonderie rapide par l’utilisation d’une pièce en résine obtenue en stéréolithographie). Concrètement, il s’agit de fabriquer une pièce en structure alvéolaire. Cette pièce est alors enrobée de céramique puis le tout est chauffé à très haute température. La pièce en résine fond laissant une empreinte dans laquelle on peut couler du métal, en l’occurrence du titane. Cette technique bien connue des fondeurs est appelée méthode à la cire perdue.
Le carter de boite de vitesse de F1 n’aurait pas pu être réalisé autrement qu’en impression 3D au vu des contraintes liées au titane .
Par le même procédé, sont fabriquées des turbines de réacteurs d’avions, des toupies de forage etc…depuis plus de 15 ans!
Voici une autre application destinée à la médecine. Afin de s’exercer avant une opération compliquée, certains chirurgiens réalisent un scan du patient afin d’obtenir un fichier numérique. C’est souvent le cas pour des opérations de reconstruction faciale à risque ou compliquées. Cresilas réalise alors une copie du crane modélisé en impression 3D, en général en frittage de poudre polyamide.
Le chirurgien peut alors s’exercer et voir les zones particulièrement sensibles avant d’opérer le patient.
Il y a 2500 ans Cresilas était un sculpteur. Rien de plus naturel que Cresilas donne aujourd’hui forme à l’imagination des designers, des architectes mais aussi… des artistes !Si vous pouvez admirer les bustes de Périclès sculptés par Cresilas, l’artiste grec, dans des musées, vous pouvez aussi y admirer certaines œuvres pour lesquels Cresilas, l’entreprise, à participé dans la mise en forme.Ainsi en 2004, l’artiste Jean-Luc Mylayne a eu l’idée de scanner une petite pomme pourrie. L’objet modélisé à été grandi 20 fois et imprimée en frittage de poudre polyamide. Plusieurs exemplaires de cette pomme ont été exposés dans de nombreux et prestigieux musées et galeries françaises et américaines dont la célèbre galerie Barbara Gladstone de New York. En 2007, une exposition personnelle a été consacrée à l’artiste aux Musées de Houston, de Seattle, de Cleveland et Urbana-Champaign (USA).
La pratique du scan en vue d’une impression en polyamide ou en stéréolithographie avait depuis longtemps été imaginée par les archéologues afin de manipuler des ossements sans risquer de les abimer ou encore par des musées afin de reproduire des statues.
L’impression 3D a été imaginée dans les années 80 afin de compléter la technologie des commandes numériques et réaliser ce qui était auparavant impossible à fabriquer. Le marché du prototypage a été le premier à s’appuyer sur cette technologie pour peu à peu remplacer les modeleurs. L’impression 3D permettait alors de réaliser en une nuit un objet qui demandait 3 semaines de travail à un modeleur. Le prototypage rapide était né.
Toute l’industrie utilise aujourd’hui l’impression 3D pour réaliser des prototypes afin de valider une ergonomie, un design, un encombrement, un ensemble mécanique, depuis la cuillère en plastique jusqu’au réacteur d’avion en passant par absolument toutes les industries au rang desquelles figurent en premier lieu l’automobile, l’aéronautique, l’électroménager, la Publicité sur le Lieu de Vente (PLM) , la cosmétique etc…
C’est donc tout naturellement que Renault s’est tourné ,comme pour les designs interieurs/exterieurs et pour la partie mécanique de ses autres modèles, vers Cresilas lors du développement de sa petite citadine électrique, la Twizy.
Voici une troisième application concernant le domaine médical.
Cet exemple de réalisation est révélateur de l’intérêt de l’utilisation de l’impression 3D pour la fabrication en petite série. On parle alors de E-Manufacturing.
Certaines machines ou appareillages sont parfois édités à moins de 100 exemplaires, difficile alors de passer par une industrialisation classique onéreuse. L’impression 3D est alors une solution.
Certains appareils à vocation médicale entrent dans ce cas de figure. Cresilas a entre autres utilisé tout son savoir-faire et les différentes technologies d’impression 3D pour la fabrication d’appareils pour échographie. Le frittage de poudre polyamide (nylon) est par exemple souvent utilisé en E-manufacturing. Cresilas a utilisé ses propriétés de tenue mécanique pour la structure, les habillages étant réalisés en moulage silicone en utilisant des impression 3D en maitre-modèles. Les possibilités de surmoulage sur la structure en polyamide mais également sur des pièces de moulage permettent l’utilisation de différent matériaux en polyuréthane, rigides, souples, opaques, translucides, transparents etc…
S’il y a un domaine qui a depuis longtemps compris l’intérêt de l’impression 3D,c’est bien celui de la recherche scientifique.
Le vaste éventail de matériaux disponibles, notamment la résine transparente est un avantage permettant, par exemple, de visualiser le passage d’un flux gazeux ou de la circulation sanguine. Bien évidemment la totale liberté dans la conception des formes est également un avantage considérable.
La présentation d’une maquette pendant une réunion est un atout indéniable. Le faire pour soutenir son travail à l’oral d’un examen, peut changer une vie. Les étudiants ne s’y sont pas trompés et bien avant le phénomène de mode de l’impression 3D, certains faisaient déjà appel à Cresilas pour réaliser leurs maquettes, notamment de nombreux étudiants en architecture ou en école de design.
Le terme stéréolithographie signifie étymologiquement «écriture en relief ». Le terme plus moderne « impression 3D » reprend littéralement la même idée. Et si on imprimait une photo grâce à une imprimante 3D? On l’a vu, la seule limite est celle de l’imagination, alors pourquoi pas!
Le principe est de mettre une quantité plus importante de matière sur les parties sombres et jouant ainsi sur les épaisseurs, obtenir une photo par transparence. Effet garanti. Voici un concept auquel les sculpteurs antiques n’avaient pas pensé, pas même les bâtisseurs de cathédrales qui avaient pourtant un intérêt certain à utiliser cette méthode, je pense notamment à la cathédrale de Lille et à son marbre translucide.