Archive — Ce dossier de 2019 confronte des idées reçues à l’expérience de Markus May, de 3Faktur, et de Jo De Groote, de ZiggZagg. Leurs fonctions et les moyens de production cités correspondent à cette période.
Comme pour tant d’autres technologies révolutionnaires, il s’agit de trouver un équilibre entre ce que la technologie de fabrication additive est réellement capable de faire et ce qui est tout simplement impossible. Plusieurs défis dans divers secteurs de l’industrie doivent encore être surmontés, mais l’un des plus importants est de pouvoir séparer le mythe de la réalité. Markus May de 3Faktur et Jo De Groote de ZiggZagg s’appuient sur leur expérience respective de l’industrie pour aborder les idées fausses et les stéréotypes actuels liés à la FA à ce stade du marché.
3Faktur et ZiggZagg sont deux bureaux de service d’impression 3D. Le premier est basé en Allemagne et le second en Belgique. Les deux sociétés s’appuient principalement sur la technologie MJF de HP pour fournir à leurs clients des services de fabrication additive. D’autres technologies comprennent les machines de stéréolithographie et certains systèmes de fabrication conventionnelle.
3Faktur fournit ses services à des clients dans une large gamme de secteurs : automobile, médical, machines, défense, biens de consommation, optique et haute technologie. ZiggZagg, d’autre part, cible l’industrie du moulage par injection, l’aérospatiale, les bureaux d’études ainsi que les biens de consommation, l’automobile et le médical.
Markus May était présenté dans cet entretien comme fondateur et CEO de 3Faktur, et Jo De Groote comme directeur commercial de ZiggZagg. Leur expérience de prestataires apporte un regard concret sur les attentes des clients, sans constituer à elle seule une évaluation indépendante de toutes les technologies.
Alors, quel est l’état d’esprit du client ?
Deux situations peuvent contribuer à ces malentendus :
- Une connaissance partielle des capacités et des limites des procédés peut conduire à des attentes inadaptées.
- L’expérience d’une imprimante domestique ne couvre pas nécessairement les exigences d’une production industrielle ou d’une application critique.
En parlant de leurs clients, Markus May explique que « certains clients moins expérimentés ont tendance à penser que l’impression 3D est principalement une technologie destinée aux « amateurs ». D’autres, cependant, croient que l’impression 3D peut être utilisée pour n’importe quoi, même pour l’impression de pièces multi-matériaux complexes avec l’électronique. »
Pour Jo De Groote, avoir « une variété de clients qui ont déjà une expérience dans la fabrication additive est beaucoup plus facile lorsqu’il s’agit de fournir un service d’impression 3D. En fait, lorsque le client ne connaît rien à la fabrication additive, il y a beaucoup de travail à faire pour le convaincre de se plonger dans cette technologie. »
Idée reçue : la FA remplace tous les procédés conventionnels
Les comparaisons opposent parfois fabrication additive et procédés conventionnels comme s’il fallait choisir définitivement un camp. En pratique, ces familles de procédés peuvent se compléter selon la pièce, les volumes et les exigences.
« Avant de fournir un service à un client qui tire profit des procédés de fabrication conventionnelle, nous visitons d’abord son usine de fabrication. Leur usine de fabrication vous dira comment ils pensent. Notre observation jusqu’à présent est qu’ils sont traditionnellement formés à la mécanique. Ainsi, chaque question relative à une nouvelle approche de fabrication ne donnera lieu qu’à une réponse basée sur un mode de pensée conventionnel (par exemple, enlever la poudre). C’est compréhensible, mais d’un autre côté, cela mène à une idée fausse dans une première tentative d’exploration de la fabrication additive industrielle », explique le directeur commercial de ZiggZagg.
La vérité ?
La FA peut rendre certaines géométries plus accessibles, tandis que l’usinage ou le moulage peuvent être mieux adaptés à d’autres pièces. Le choix dépend de la fonction, des tolérances, de la matière et du coût complet de production.
Idée reçue : il suffit d’appuyer sur « imprimer »
L’une des croyances les plus répandues à propos de l’impression 3D est la façon dont fonctionne une imprimante 3D. La plupart des utilisateurs comparent l’impression 3D à l’impression 2D : il suffit d’appuyer sur le bouton “imprimer” et la pièce est prête à l’emploi en quelques minutes. Cette analogie est une croyance courante chez les nouveaux utilisateurs (amateurs et professionnels).
La vérité ?
La production industrielle inclut la préparation des données et de la machine, la fabrication, les opérations de finition nécessaires et le contrôle de la pièce. L’automatisation peut simplifier certaines tâches ; elle ne supprime pas la responsabilité de définir et de vérifier le processus.
Cependant, les clients industriels n’ont peut-être pas cette idée fausse. Markus May déclare à propos de ce mythe : « La FA ne produit que des pièces brutes, qui doivent être finies afin de remplir leur fonction prévue. D’après notre expérience, la plupart des clients comprennent bien que ce n’est pas le cas. »
« La FA est la seule façon de faire »
C’est une croyance courante que Jo De Groote entend souvent. « Certaines personnes pensent que, dans quelques années, tout sera construit par FA », dit Jo. En ce qui concerne cette affirmation, le fondateur de 3Faktur limite l’utilisation de la FA à un petit sous-ensemble de pièces.
La mise en avant de géométries spectaculaires peut donner l’impression que l’impression 3D convient à toutes les pièces. Un exemple réussi ne suffit pourtant pas à établir la pertinence d’un procédé pour une autre application.
Il faut donc replacer chaque démonstration dans ses conditions de fabrication et d’utilisation.
La vérité ?
L’impression 3D peut faire des merveilles pour améliorer la géométrie d’une pièce. La technologie ouvre certes de nouvelles opportunités dans la fabrication, mais en fin de compte, elle reste un outil dans la boîte à outils, avec ses propres limites et ses applications appropriées.
Idée reçue : les pièces imprimées sont nécessairement petites
La taille disponible dépend du procédé, de la machine et des contraintes de fabrication. Elle ne permet pas, à elle seule, de juger la résistance mécanique ou la qualité d’une pièce.
Pour les applications exigeantes, les liens entre procédé, structure du matériau, propriétés et performance doivent être caractérisés. Les contrôles nécessaires concernent aussi les pièces fabriquées par des procédés conventionnels, avec des risques et méthodes adaptés à chaque route.
Un exemple flagrant est donné au niveau de la conception. Comme le disait Jo De Groote, « le design change, mais la pièce reste la même. » La pièce doit être conçue pour la FA afin de permettre une réduction des matériaux et du poids, ce qui se traduit par une meilleure fonctionnalité. De plus, le coût total du matériel serait plus bas parce que moins de matériel serait utilisé.
Une réduction de matière ou de masse peut être un objectif de conception. Elle ne garantit ni un gain fonctionnel ni un coût total inférieur : préparation, fabrication, finition et qualification doivent aussi être pris en compte.
Un exemple de grand format est fourni par les dômes de réservoirs de satellites réalisés par Lockheed Martin avec le procédé EBAM de Sciaky, décrits dans un communiqué du 18 juillet 2018. Cette application montre une possibilité propre à un équipement et à une qualification donnés.
L’impression 3D équivaut uniquement à la technologie FDM/FFF
L’extrusion de filament, connue sous les appellations FDM ou FFF, est familière à de nombreux utilisateurs. Elle représente toutefois une partie des procédés de fabrication additive.
Le fondateur et CEO de 3Faktur explique cela : « Il y a des idées fausses d’ordre technique ainsi que des attentes différentes de la part de clients moins expérimentés. Sur le plan technologique, les personnes moins expérimentées ont tendance à croire que l’impression 3D équivaut à la technologie FDM/FFF (p. ex. elles demanderaient quel remplissage nous utilisons pour imprimer les pièces). De plus, le niveau d’attente tend à être trop élevé dans certains cas (par exemple, les surfaces de moulage par injection sont attendues) ou trop bas (par exemple, croire que les pièces imprimées en 3D ne sont pas très professionnelles et ne pourraient pas être utilisées pour des pièces destinées à une utilisation finale). »
Le terme « fabrication additive » couvre notamment la photopolymérisation en cuve, la fusion sur lit de poudre, l’extrusion de matière, le jet de liant, la projection de matière, le dépôt sous énergie concentrée et la stratification de feuilles. Leurs matériaux et leurs contraintes diffèrent.
Idée reçue : aucune compétence particulière n’est nécessaire
Certaines opérations sont automatisées et certains systèmes intègrent une surveillance du procédé. Ces fonctions ne rendent pas toute la chaîne autonome.
La vérité ?
Les compétences concernent notamment la conception, la préparation des données, le réglage et la surveillance des équipements, la finition et l’assurance qualité.
L’étalonnage, l’entretien et la manipulation des matériaux demandent également une formation adaptée. Les précautions dépendent notamment des poudres, résines, sources d’énergie et équipements utilisés.
L’accès aux paramètres varie selon les systèmes et les conditions du fournisseur. Un environnement fermé limite certains réglages possibles, mais ne dispense pas l’opérateur de comprendre le procédé et ses exigences de contrôle.
Conclusion
Au fur et à mesure que la FA gagnera en popularité, davantage de ressources seront mises à disposition pour permettre une plus grande acceptation de la technologie. Savoir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, tout en séparant les mythes de la réalité, peut aider les décideurs dans leur stratégie. La véritable perturbation ne peut se produire que si tous les aspects de la fabrication actuelle sont examinés.
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