Développement de produits à l’aide de l’impression 3D

L’impression 3D offre un énorme potentiel, en particulier dans le développement de produits. Cela est dû, entre autres, au grand choix d’appareils et de procédés de fabrication qui ont été développés aussi bien pour une utilisation chez les particuliers que pour les entreprises, les instituts de recherche, etc. Les multiples compositions de matériaux contribuent également à faire progresser l’impression 3D. Par exemple, les demandes de modification des prototypes peuvent être réalisées plus rapidement et parfois à moindre coût que dans la plupart des procédés de fabrication traditionnels. Jusqu’à présent, il était difficile, surtout pour les grandes entreprises industrielles qui disposent de chaînes d’approvisionnement parfois hypertrophiées et de longs cycles de développement de produits, de réagir plus rapidement et efficacement aux souhaits des clients. La fabrication additive, comme on appelle également l’impression 3D, peut y remédier.

Les petites entreprises peuvent également profiter de la technologie si elles découvrent ou exploitent davantage leurs forces créatives. Dans ce contexte, une imprimante 3D peut rapidement devenir l’un des outils les plus importants dans le prototypage rapide et également dans la fabrication.

Comment l’impression 3D soutient-elle le développement de produits ?

Grâce à la technologie d’impression 3D, les entreprises ont un contrôle total sur le processus de développement. Il n’est pas nécessaire de faire appel à une autre entreprise pour réaliser les prototypes sur commande. En outre, il est possible de contrôler à tout moment les matériaux utilisés. Sur la base des résultats obtenus, il est alors possible de modifier le design à tout moment.

Si l’entreprise dispose de nombreuses machines d’impression 3D, elle peut développer et commercialiser chaque année de nombreux nouveaux produits, car de nombreux prototypes ont pu être réalisés en moins de temps. Parallèlement, le temps nécessaire aux tests et à la révision du design est plus long avant que les produits ne soient fabriqués en série. Pour les petites séries ou les modèles individuels, l’utilisation d’une imprimante 3D est à nouveau envisageable.

Bien entendu, il n’est pas judicieux que chaque petite entreprise utilise sa propre imprimante 3D. L’externalisation à des prestataires de services adéquats constitue ici une alternative intéressante. En tant qu’entrepreneur, vous ne devez donc pas vous demander si vous voulez utiliser la technologie, mais plutôt comment l’intégrer au mieux.

Intervalles de développement plus courts

L’impression 3D permet aux entreprises de toutes tailles de réduire considérablement le temps entre l’idée initiale et l’envoi du premier prototype. Jusqu’à présent, il était nécessaire que les designers transmettent leurs esquisses 2D aux fabricants de pièces moulées et qu’ils suivent ensuite différentes approches pour la fabrication. Avec les modèles fabriqués par fabrication additive, cela est désormais beaucoup plus facile, d’autant plus que les fichiers peuvent également être transmis.

Par exemple, Chuck Alexander, directeur de la gestion des produits chez Stratasys Direct Manufacturing, a déclaré que l’impression 3D favorise le développement de produits à presque chaque étape du processus de conception et de fabrication. Cela commence par la fabrication de prototypes et de petites séries et va jusqu’à l'emballage. Il est désormais possible de fabriquer des produits prêts à la vente en dehors des lignes de produits traditionnelles.

Plus de restrictions de construction

Grâce à la fabrication additive, il est désormais possible de fabriquer des composants ou d’autres objets qui, autrement, ne pouvaient pas être produits en une seule fois, ou seulement très mal, ou qui entraînaient des coûts considérables. A titre d’exemple, on peut citer l’industrie automobile et l’aérospatiale. Audi, par exemple, a considérablement investi dans la fabrication de prototypes par impression 3D et a même participé au développement de véhicules spatiaux. L’impression 3D est également devenue incontournable dans le domaine de l’aéronautique et de l’aérospatiale. Par exemple, certains composants de fusée, qui doivent être particulièrement légers, sont fabriqués par fabrication additive. L’ISS dispose également d’une imprimante 3D qui peut par exemple imprimer des outils.

Les imprimantes 3D multi-outils, qui permettent une fabrication multimatérielle tout en autorisant différentes techniques, présentent un intérêt particulier. ZMorph VX, par exemple, est une imprimante 3D équipée de têtes d’outils interchangeables. Il est ainsi possible de traiter aussi bien l’impression 3D au laser, la gravure et la découpe à commande numérique que l’impression de différentes substances comme le chocolat et la céramique. Dans le cadre du prototypage rapide, les imprimantes 3D multi-outils sont utilisées pour produire des prototypes fonctionnels qui doivent être constitués des mêmes matériaux, ou du moins de matériaux presque identiques, qui seront utilisés plus tard dans la production de masse.

Réduction des coûts et de la consommation de matériaux

Grâce à l’utilisation de l’impression 3D, il est possible de réduire considérablement les coûts de développement et de production lors du prototypage rapide. C’est notamment le cas lorsque la technique est utilisée en interne. Cela permet aux entreprises de vendre leurs produits à des prix plus avantageux.

Le fait de n’utiliser que la quantité exacte de filament nécessaire à la fabrication du produit et de ses éventuelles structures de support contribue également à améliorer la rentabilité de l’impression 3D. Les structures de support peuvent être refondues ultérieurement pour former un nouveau filament.

Les imprimantes 3D multi-outils présentent justement un autre avantage – elles consomment souvent moins d’énergie que les appareils utilisés jusqu’à présent. Il se peut également que l’achat d’autres appareils – par exemple une graveuse laser ou une machine de découpe CNC – ne soit plus nécessaire.

Les souhaits des clients peuvent être mieux pris en compte

Grâce à la technologie d’impression 3D, il est possible de réagir de manière plus flexible aux souhaits des clients. Les produits peuvent être directement adaptés aux souhaits des clients, mais peuvent aussi se démarquer et donner une nouvelle vie à certains objets usagés. Ce dernier cas de figure se présente par exemple lors de la fabrication de pièces détachées de véhicules anciens qui ne sont plus fabriquées par le constructeur et qui ne sont pas non plus disponibles en stock. Avec le fichier correspondant, que l’on peut éventuellement créer soi-même, il est possible de reproduire les pièces, et ce presque partout.

L’indépendance vis-à-vis du lieu est l’un des autres avantages de l’impression 3D. Par exemple, les pièces de rechange peuvent être imprimées sur place, dans l’atelier, au lieu de devoir être commandées à un intermédiaire ou au fabricant.

Outre les entreprises, de nombreux particuliers et artistes utilisent des imprimantes 3D. Avec ces appareils, ils peuvent notamment fabriquer des gadgets, des objets de décoration, des bijoux et d’autres produits créatifs sous forme de prototypes ou de petites séries, pour ne citer que quelques exemples. Si ces objets ne sont plus à la mode, il est rapidement possible de fabriquer d’autres articles. Ils peuvent concevoir eux-mêmes des objets ou utiliser des fichiers déjà existants, téléchargés par exemple sur des plateformes d’impression 3D renommées.

Ces explications permettent de comprendre facilement le potentiel de la fabrication additive dans le développement de produits. Nous sommes impatients de voir ce qui se passera à l’avenir.