L'imprimante 3D : les principaux secteurs industriels

Du fait des avantages de la fabrication de prototypes et de pièces par impression 3D, les techniques de fabrication additive sont utilisées dans l’ensemble de l’industrie (aérospatial, industrie alimentaire, production d’éoliennes, luxe…) voire parfois par des artisans (chocolatiers, joailliers…). Dans le domaine de l’électronique grand public, l’impression 3D offre des solutions nouvelles aux concepteurs. Par exemple, des fabricants de semiconducteurs et des laboratoires américains développent une technologie qui permet de réaliser des circuits électroniques (senseurs et microcontrôleurs) flexibles grâce à l’impression 3D. Les applications de cette technologie peuvent être nombreuses, ainsi dans le domaine des objets connectés portatifs (les wearables), un marché à fort potentiel. De même, l’impression 3D est de plus en plus répandue dans le secteur aérospatial, bien que le nombre de pièces imprimées en 3D intégrées dans les produits finaux demeure extrêmement modeste. Dans ce secteur, l’impression 3D est tout d’abord utilisée pour réaliser des nombres relativement faibles de pièces à haute valeur ajoutée ayant des caractéristiques géométriques très spécifiques. Par exemple, les 19 buses du moteur LEAP équipant les Airbus A320neo sont imprimées en 3D. Ces buses nécessitent des géomé- tries complexes pour assurer le bon mélange de l’air et du carburant dans le moteur. Grâce à l’impression 3D, les buses sont réalisées en une seule pièce, contre 20 pièces pour celles fabriquées par des méthodes d’usinage classiques. Ces buses sont 25 % plus légères que celles usinées et cinq fois plus résistantes à la température. Ce choix technologique induit donc une réduction du coût d’exploitation de l’équivalent de 2,4 millions d’euros par avion équipé du moteur LEAP et par année (notamment grâce aux économies de carburant). De plus, la fabrication additive pourrait être une réponse pour réduire les besoins en stockage des constructeurs du secteur aérospatial. Selon le cabinet de conseil EY, Airbus estime que les changements de pièces pour ses modèles d’avion A300 et A310 s’effectueront jusqu’en 2050. Néanmoins Airbus stockait déjà 3,5 millions de pièces à cet effet en 2014. Avec la généralisation de l’usage de l’impression 3D, les stocks pourraient être réduits au strict nécessaire : il n’y aurait alors plus besoin de stocker ni pièces ni outillages spécifiques. En effet, l’impression pourrait se faire à la demande, le plus souvent à partir de poudres métalliques faciles à entreposer. Dans le secteur automobile, l’impression 3D est principalement cantonnée au prototypage ou à la production d’outils. La fabrication additive est peu utilisée dans les produits finaux. Des sociétés ont néanmoins démontré la faisabilité de réaliser une carrosserie de voiture par impression 3D, et ce seulement en 44 heures. Il apparaît ainsi possible de développer des micro-usines automobiles générant peu de déchets et assurant des livraisons rapides de véhicules produits directement dans les zones urbaines. Les capacités de production de telles usines seraient néanmoins nettement inférieures à celles des grands groupes automobiles actuelles.