Les usages de l’impression 3D: la production par l’impression 3D

Posted By Claire Chabaud on 22/07/2015 | 0 comments

Avec des matières premières souvent 10 à 50 fois plus chères que celles utilisées traditionnellement dans l’industrie, l’impression 3D a souvent été présentée comme adaptée seulement pour des petites quantités (et notamment particulièrement pour faire des prototypes). Cela était particulièrement vrai il y a quelques années, les technologies d’impression 3D évoluent désormais vers plus de facilité d’utilisation grâce aux récentes avancées en termes de vitesse, de qualité et de coût. Cela veut dire qu’aujourd’hui des biens de consommation peuvent être composés d’éléments imprimés en 3D ou être intégralement imprimés en 3D. La fabrication avec l’impression 3D est devenue une réalité.

La semaine dernière, je consacrais une partie de cette série d’articles au prototypage  Je vous invite à lire mon billet précédent, qui vous permettra de rassembler des informations utiles à la lecture de cet article.
J’expliquai que le prototypage se situe un cran au-dessus de la “ preuve de concept,” et sert à la résolution d’un problème ou souci spécifique concernant votre produit. Le prototypage teste les champs de forme, ajustement et fonction.
C’est difficile d’obtenir un produit parfait avec votre premier prototype c’est pour cela qu’il faut passer par ce processus d’itération plusieurs fois. Pour plus d’informations sur le processus de prototypage, lisez notre article ici. .

Comme nous l’avons vu dans nos articles précédents, le véritable défi lors du développement d’un nouveau produit est d’identifier la meilleure méthode de fabrication. J’aimerais, à travers cet article, vous parler en détail des avantages d’une production avec l’impression 3D.

La plupart du temps, suivre l’exemple des autres n’est pas la meilleure solution pour obtenir des bons résultats. Néanmoins dans le cas présent, j’ai été particulièrement admiratif des résultats rassemblés dans notre rapport « L’état de l’impression 3D ».Dans ce rapport, 17% des personnes interrogées déclarent utiliser la fabrication additive pour la production. Lorsque l’on regarde les utilisateurs intensifs identifiés dans le rapport (individus et entreprises utilisant l’impression 3D de façon importante), ce nombre atteint 50%. Ce chiffre nous donne une idée de la façon dont les gens utilisent vraiment l’impression 3D.

Declared uses of 3D printing in the State of 3D Printing report. Date is given for all the respondents and the « power users »

Il apparait assez clairement que l’impression 3D innove afin de grimper les échelons dans le processus industriel avec la preuve de concept, et de descendre au niveau de la production. Pour comprendre les raisons de cette évolution, je pense qu’il est nécessaire de se pencher sur les domaines dans lesquels l’impression 3D se montre la plus indispensable.

L’impression 3D est notamment imbattable dans les quatre domaines suivants :

• Géométries complexes

Le terme de géométries complexes définit des formes qui sont très complexes, avec des designs entrelacés et qui causeraient bien des soucis à fabriquer avec les méthodes de production traditionnelles.

• Personnalisation de masse

Les entreprises peuvent maintenant, sans prérequis d’outillage, produire quotidiennement à moindre coût des milliers de pièces personnalisées pour leur clientèle. En développant un procédé qui transforme les données utilisateur en produit physique fini, les consommateurs ont maintenant accès à une fabrication sur-mesure abordable.

• L’assemblage intégré

C’est un secteur très prometteur de la fabrication additive. Imaginez réduire le processus de fabrication de vos objets simplement en intégrant un plan d’assemblage dans votre modèle 3D avant l’impression.

• La réingénierie de pièces

Il s’agit du processus par lequel le design d’un objet est repensé pour être optimisé. En supprimant la nécessité de la production d’outils, le designer devient libre de créer une pièce parfaitement optimisée pour un emploi précis.

Ces atouts de l’impression 3D, auparavant réservés à des industries à forte valeur ajoutée tel que les domaines de la santé et de l’ingénierie aérospatiale, sont maintenant accessibles à un spectre plus étendu de particuliers et d’entreprises, grâce à une amélioration du coût, de la rapidité et de la qualité de ce procédé.

Les écouteurs Nighthawk d’Audioquest sont un excellent exemple de produit comprenant des piéces finies imprimées en 3D. Audioquest a opté pour l’impression 3D,car ils souhaitaient fabriquer une pièce au design très complexe. Skylar Gray, designer en charge des appareils auditifs chez Audioquest, explique:

““Une grille comme celle des écouteurs Nighthawk avec son maillage complexe de losange n’aurait pas pu être fabriquée quelques années auparavant. Le seul moyen d’y parvenir a été par le biais de l’impression 3D d’aujourd’hui. C’est pourquoi dès le début, nous souhaitions que la grille du Nighthawk soit imprimée en 3D. Créer un modèle pour l’impression 3D est assez libérateur, car il y a beaucoup moins de limites et de restrictions; ce qui rend possible la création, autrement inenvisageable, de formes très complexes.”
.”

The 3D printed grill assembled in every NightHawk headphones. It mimics shapes from a butterfly wing. Production with 3D printing was the only solution.

Normal, une entreprise de fabrication d’écouteurs personnalisés, est un autre exemple d’industrie profitant des avantages de l’impression en 3D. L’entreprise offre à ses clients la possibilité de commander des écouteurs entièrement personnalisés et donc adaptés à la forme de leurs oreilles.

3D printed ear-bud by Normal

Si vous souhaitez obtenir plus d’exemples de l’adaptabilité de l’impression 3D, et en quoi l’impression 3D convient parfaitement à la réalisation de votre produit, il vous suffit de jeter un oeil à notre dernier ebook sur les quatre domaines de production où l’impression 3D est la plus innovante.

Cependant, il y a une seconde raison pour laquelle la production via l’impression 3D devrait être envisagée. Il y a quelques temps, je tombais sur deux articles par Rui Ma sur Techcrunch. Dans chacun de ses articles, elle admet qu’en tant qu’investisseure amenée à rencontrer des entrepreneurs et à lancer des campagnes Kickstarter, elle n’en sait elle-même que très peu quant au processus d’industrialisation.
En se rendant sur les sites et en visitant les usines, Rui a compris une chose: les usines ne se bousculent, en réalité, pas nécessairement pour prendre des commandes (il faut vraiment lire cet article). Cela se vérifie, et pour plusieurs raisons:

Premièrement, les meilleures usines sélectionnent soigneusement leurs clients. Elles opèrent déja aux côtés de grandes marques qui commandent de grandes quantités et ne se refusent pas à échelonner le processus si besoin.
Par contraste, les petites entreprises émergentes (les “startups”) ne sont pas des clients à privilégier, car elles n’ont pas les capacités de commander d’importantes quantités, et manquent souvent d’expérience lorsqu’il s’agit du processus de production industrielle.
Réticente à la prise de ce type de risque, les usines préfèreront une grande marque à une petite startup. En d’autres termes, il ne faut pas sous-estimer la difficulté potentielle que vous aurez à trouver l’usine parfaite pour vos premiers lots.

Deuxièmement, même si vous envisagiez la vente de milliers d’unités, cela peut ne pas être suffisant au passage d’une commande pour certaines usines. Ben Yuong, directeur exécutif Fujikon explique:

“Beaucoup de startups qui fonctionnent par le biais du financement collaboratif se méprennent en pensant que quelques milliers d’unités assurées (représentant peut-être quelque millions de dollars en pré-vente, ce qui serait généralement considéré comme un succès) garantissent une stratégie de multi-sourcing quant aux fournisseurs pour les composants clés du produit ou même le produit lui-même.”

Rui ajoute:

“En réalité, d’aussi “petites” commandes ne répondent pas aux conditions de quantité commandée minimale (Minimum Order Quantity) en ce qui concerne de nombreux composants du produit. Il en résulte une nomenclature de matériaux (Bill Of Materials) dont le coût est bien plus élevé que prévu. De plus, les usines comprennent, au travers de telles commandes, que l’équipe n’est pas prête pour passer au premier plan, et cela peut devenir frustrant pour les deux parties.”

L’impression 3D est donc, pour ces raisons, une solution adaptée pour produire vos premiers lots de pièces. Elle vous permet non-seulement d’élaborer votre produit avec davantage de liberté quant à sa forme (géométries complexes, personnalisation de masse, plan d’assemblage intégré, ré-évaluation technique), mais vous éviterez également les coûts immédiats pour la fabrication des premiers lots. (Rui fait ici ici le détail des coûts souvent oubliés par les créateurs).

Enfin, l’avantage principal de cette technique, principalement lorsqu’il s’agit de campagnes de financement participatif, c’est la possibilité d’amener sur le marché un petit nombre d’unités sur lesquelles vous pourrez revenir apporter des modifications selon votre retour utilisateur.

Si vous êtes portés par la curiosité et aimeriez savoir si l’impression totale ou partielle de votre produit en 3D est cohérente, notre équipe chez Sculpteo a developpé un outil plutôt sympathique pour fournir un devis sur un lot précis. Cet outil s’appelle BatchControl  et vous permet de contrôler visuellement nos imprimantes 3D. Vous pouvez définir l’orientation d’impression, l’épaisseur des couches et le niveau de polissage requis. Le barème des tarifs s’adapte également à de plus larges volumes. Pour activer ce mode, il vous suffit de sélectionner au minimum 20 unités.