Dans la vie et dans le monde du travail, il faut savoir évoluer au fil du temps, ne pas rester sur ses acquis, même si notre façon de faire au quotidien a fait ses preuves et donne des résultats satisfaisants. Ceci est valable également dans l’industrie, et tout particulièrement dans le secteur de la fabrication industrielle.
Dernièrement, de nouvelles techniques de fabrication, très innovantes, sont en cours de développement. Ces techniques sont, sans l’ombre d’un doute, le futur de la technologie. Plus concrètement, nous parlons ici de l’impression 3D. Une technique de fabrication récente et dotée d’un futur prometteur dans le monde de l’industrie.
Les systèmes de Rapid Prototyping (Prototypage rapide), plus connus sous le nom d’imprimantes 3D, sont des machines capables de réaliser des impressions de modèles en 3D, en créant des pièces ou des maquettes volumétriques à partir de modèles conçus par ordinateur. L’idée est de convertir des fichiers CAD en de vrais prototypes.
Parmi les différents types d’imprimantes 3D, deux types d’impression se détachent. L’impression par compactage, technique où une masse de poudre se compacte par strates, soit à l’aide d’un laser qui transmet de l’énergie à la poudre entrainant ainsi la polymérisation de cette dernière, soit à l’aide d’une teinture agglomérante qui compacte la poudre. L’autre forme d’impression est l’impression par addition ou injection de polymères, où le matériel est ajouté par couches. Cette forme d’impression a recours à des thermoplastiques comme l’ABS ou le PLA. L’ABS, connu sous le nom de plastique d’ingénieur, est un thermoplastique très résistant aux impacts. Le PLA, quant à lui, est un polymère constitué de molécules d’acide lactique qui sont obtenues de l’amidon de maïs. Les deux sont totalement valables pour la technologie en question.
L’éventail des possibilités qui se sont ouvertes avec l’apparition des imprimantes 3D est très vaste. Les ingénieurs font confiance aux imprimantes 3D parce que les modèles 3D qu’elles produisent sont non seulement une représentation fidèle de leurs idées mais leur permettent également de tester leur viabilité.
Les avantages offerts par cette technologie sont innombrables mais il nous faut relever, avant tout autre, ceux apportés en matière de temps et de coûts, deux des facteurs les plus importants et critiques dans l’industrie. Construire ou sous-traiter en interne un prototype peut prendre des jours ou des semaines et les coûts de production peuvent vite s’avérer très élevés. Les imprimantes 3D permettent de créer cette même pièce en quelques heures et avec des coûts de main d’œuvre évidemment bien inférieurs. L’impression 3D nous aide aussi à détecter les erreurs quand il est encore relativement peu couteux de les résoudre. Tout ceci nous permettra de réaliser plus d’itérations dans les plans du fait de pouvoir vérifier les modèles immédiatement.
En outre, l’impression 3D offre un niveau de détail optimal, les prototypes produits ne se déforment pas, supportent des tests contraignants et sont suffisamment résistants pour servir de modèles fonctionnels.
Si nous approfondissons un peu dans le monde de l’impression 3D et que nous nous centrons sur le monde de la fonderie, ce qui s’avère vraiment intéressant avec cette technologie, c’est le fait de pouvoir créer directement le moule en sable, pour pouvoir ensuite couler la pièce en question à partir du moule. La façon de procéder est similaire à celle employée avec les moules en ABS: production du moule par couches à partir du modèle obtenu par ordinateur. Cette technologie fonctionne en déposant une fine couche de sable et en injectant ensuite sur celle-ci un matériau agglutinant uniquement dans les zones nécessaires pour ainsi donner forme au moule. Ensuite, le sable non agglutiné est retiré et nous obtenons un moule en sable prêt à l’emploi. Il est possible d’utiliser différents types de sable, en jouant sur différents grains, pour obtenir des qualités de surface et des temps de production différents.
Les moules de coulage en sable des imprimantes 3D apportent des avantages à fois nombreux et conséquents aux fonderies, notamment une meilleure qualité des pièces coulées et une réduction substantielle des temps de fabrication et du travail postérieur. L’impression 3D de moules à sable ne connait aucune limite, même les formes les plus complexes, avec toute sorte d’encoches et d’entailles, peuvent être reproduites avec une précision et une fidélité absolue. Durant la phase de conception des esquisses, les pièces sont équilibrées par ordinateur. Ainsi, la pièce coulée est beaucoup plus précise et demande bien moins de traitement postérieur. L’impression 3D conserve une correspondance exacte avec le modèle obtenu par ordinateur, alors que dans le cadre de la fabrication artisanale, il peut y avoir de petites divergences.
Cela permet au fabricant de diminuer le nombre de moules de fonderie à conserver en stock et lui permet ainsi faire des économies sur l’entretien des moules. Mais même avec un nombre de moules moindre, avec cette technologie, les délais de livraison sont réduits de façon notable. Qu’un client arrive avec une pièce échantillon et qu’en très peu de temps, il soit possible de créer un modèle par ordinateur et d’imprimer un moule avec la technologie 3D, pour ensuite couler la pièce en question, est un grand pas en avant dans le monde de la fabrication. Avec cette avancée technologique, on peut penser à différentes possibilités, en matière d’implantation industrielle. Au delà de la création de moules en sable, d’autres possibilités se révèlent très intéressantes comme l’installation de plusieurs imprimantes en série pour obtenir une production en continu de différents modèles, cette fois-ci en cire. Une possibilité de production très intéressante et efficace.
Le processus d’impression 3D finira par s’imposer loin devant les méthodes de fabrication conventionnelles. Grâce à cette technologie, les fonderies peuvent améliorer notablement leurs capacités concurrentielles. Un monde plein d’avantages, aussi bien pour les fabricants que pour les clients.
L’impression 3D, le future de la technologie
Iván Rueda Puchet