Il suffit d’un seul voyage à Dubaï pour comprendre pourquoi la ville détient le label « Ville créative de design de l’UNESCO ». Ses industries créatives étant désormais recensées comme un secteur économique à part entière, il nous a semblé évident de nous pencher de plus près sur cette région dans cette édition spéciale de 3D ADEPT Mag.
Jusqu’ici, notre couverture fait état d’un flux continu d’applications issues de la région : façades, sculptures, pavillons, voire intérieurs record, tous rendus possibles grâce à la fabrication additive (FA). Ce que nous avons beaucoup moins couvert, ce sont les entreprises qui se trouvent derrière.
Proto21 est l’une de ces entreprises. Si nous avons appris avec Lin Kayser que construire aux Émirats arabes unis constitue un avantage stratégique, ce bureau de services d’impression 3D basé à Dubaï exporte ses services dans plus de 30 pays. Il est opérationnel en Allemagne depuis un an grâce à son partenariat avec Joseph Westiform GmbH.
Nous nous sommes entretenus avec son fondateur et PDG, Pir Arkam, pour en savoir plus sur l’approche singulière de l’entreprise en matière de FA dans les industries créatives.
« Dubai-it »
Titulaire d’un master en mécatronique, Arkam a lancé Proto21 avec une seule imprimante 3D et cent mille dollars.
Aujourd’hui, l’entreprise exploite plus de 250 imprimantes avec une équipe de plus de 50 personnes et compte parmi ses réalisations un record du monde Guinness pour la plus grande structure imprimée en 3D en volume, installée au restaurant MYATA Platinum de City Walk.
| Le projet couvre 1 190 m² de surface imprimée, avec 38 m³ de matériau façonnés en plus de 10 500 pièces à l’aide de 158 imprimantes fonctionnant en continu pendant plus de 160 000 heures. Au total, il a nécessité 10,2 tonnes de matériau d’impression 3D, ce qui en fait la plus grande structure imprimée en 3D jamais réalisée.
Pour répondre aux exigences du projet, Proto21 s’est appuyé sur une combinaison de technologies FDM, SLA et LfAM, ainsi que sur une ferme d’impression 3D équipée de machines Prusa et Bambu Lab, de machines SLA KINGs et de bras robotisés CARACOL Heron LfAM.
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Il attribue à la ville le rythme auquel l’entreprise travaille : « Dubai-it », une philosophie de leadership forgée par Son Altesse cheikh Mohammed ben Rachid Al Maktoum pour exprimer la capacité à accomplir l’extraordinaire avec excellence et précision, en un temps record.
Pour Proto21, cela signifie livrer des résultats haut de gamme dans des délais qui semblent impossibles. Si chaque projet livré contribue à renforcer la confiance de l’équipe, cela explique aussi pourquoi Arkam est un CEO et fondateur qui ne croit pas à « l’échec ».
Lorsqu’on lui demande de décrire un projet qui ne s’est pas déroulé comme prévu et ce qu’il en a retenu, il répond :
« Il ne nous est jamais arrivé que quelque chose ne fonctionne pas. Nous sommes le 9-1-1 du marché. Nous faisons bouger les choses et nous n’avons aucun échec. L’idée répandue sur le marché veut que l’échec soit une condition préalable au succès. Je ne suis pas d’accord. Si vous avez déjà un plan B, le plan A ne fonctionnera jamais. Vous ne devriez pas avoir de plan B. »
Entendre cette affirmation audacieuse de la bouche d’Arkam a bousculé ma propre réflexion. Au fil des années, nous avons vu des entreprises prospérer avec cet état d’esprit. Vous souvenez-vous, par exemple, de notre entretien avec le CEO d’Oerlikon, Markus Tacke, lorsqu’il décrivait une philosophie « try everything, fail fast » (tout essayer, échouer vite) comme la stratégie à l’origine de tout le parcours du groupe dans la fabrication additive ? Cette philosophie a conduit l’entreprise à restructurer et à relocaliser ses activités de FA un an après cet entretien.
La philosophie de Proto21 repose sur une stratégie d’évaluation qui permet à l’équipe de savoir ce qui mérite d’être imprimé, ce qui ne l’est pas, et pourquoi certains projets sont refusés.
« Il arrive que des clients viennent nous voir avec un projet et que je le refuse, tout simplement parce qu’il ne se prête pas à l’impression 3D. Je leur dis franchement : vous ne devriez pas imprimer cela. Ce qui existe déjà sur le marché fait mieux le travail », explique Arkam.
Est-ce plus rapide, moins cher ou meilleur ?
L’environnement de production de Proto21 comprend une ferme d’environ 250 machines FDM, six systèmes SLA industriels, des HP Multi Jet Fusion série 4200, une Formlabs 3L, une plateforme WASP et un bras robotisé grand format Caracol. L’intérêt de disposer d’autant de procédés, selon Arkam, c’est que cela change la nature même de la décision.
Fait intéressant, de nombreuses applications couvertes dans les industries créatives présentent l’impression 3D grand format comme une technologie naturelle pour ces secteurs. Vous souvenez-vous de ce MEANDER imprimé en 3D, ou même de la plus grande sculpture humaine imprimée en 3D ?
Pour Arkam, le choix d’une technologie de FA varie évidemment d’un projet à l’autre.
« La plus grande structure imprimée en 3D au monde n’a pas été réalisée avec le bras robotisé. Vous serez surpris. La complexité de ce projet ne peut pas être atteinte avec la précision d’une seule machine. Il faut le construire en petites pièces, les assembler, puis se rendre sur site. »
Le PDG explique que les systèmes grand format sont souvent lents, limités par le diamètre de la buse et incapables de restituer des géométries complexes. Un modèle de deux mètres sur deux, par exemple, prend cinq ou six jours, alors que dix machines plus petites en viendront à bout en un seul.
Selon lui, le grand format trouve toute sa place lorsqu’il s’agit de répondre à des exigences de matériaux industriels (polycarbonate chargé fibre de verre, ABS chargé fibre de carbone), plutôt que de rechercher la grande taille pour elle-même.
Il se montre tout aussi direct au sujet d’autres projets grand format bien connus, qu’il considère comme des coups marketing, choisis parce que l’entreprise possédait cette technologie précise, et non parce que l’application en avait réellement besoin.
Au-delà des structures spectaculaires imprimées en 3D, Proto21 a constaté que la SLA fonctionne bien pour les applications de joaillerie, car son état de surface supprime une étape de post-traitement que la FDM aurait ajoutée.
Cela dit, les clients de la région souhaitent souvent recourir à l’impression 3D pour des raisons qui n’ont rien à voir avec la fabrication.
« Les gens nous demandent parfois : “Pouvez-vous imprimer une table en 3D ?” Mais pourquoi imprimer une table en 3D quand la menuiserie le fait déjà parfaitement ? Ils insistent : “Non. Nous voulons simplement pouvoir dire aux gens qu’elle est imprimée en 3D.” »
À mon sens, et d’après le peu que j’ai vu de la région MENA, Dubaï est probablement l’endroit où il est le plus logique de voir la technologie utilisée comme levier de visibilité, d’esthétique ou à des fins commerciales.
Pour Arkam, en revanche, c’est l’une des nombreuses raisons d’être plus sélectif. Proto21 propose également de la tôlerie et de la fabrication métallique, et il affirme refuser les projets qui, selon lui, ne relèvent pas de la FA. Son test repose sur une règle empirique : est-ce plus rapide, moins cher ou meilleur ?
Les limites de l’impression 3D métal
Mis à part le pont en métal imprimé en 3D d’Amsterdam qui a fait grand bruit, on compte sur les doigts de la main les applications rendues possibles par l’impression 3D métal dans les industries créatives, et encore moins celles qui reposent sur l’impression 3D métal de bureau.
Une explication est d’ordre métallurgique, et c’est celle qu’avance Arkam. La porosité subsiste dans la pièce en raison du procédé couche par couche, estime-t-il, et la pièce doit ensuite être frittée dans un four, ce qui lui fait perdre son intégrité. Un mauvais compromis, selon lui, comparé à l’usinage d’un bloc déjà entièrement dense.
Cette limite serait liée à une famille spécifique de procédés : les procédés reposant sur le frittage (le binder jetting métal et le dépôt de métal lié, utilisés par la plupart des systèmes de bureau) produisent effectivement des pièces vertes qui doivent être déliantées puis frittées, avec un retrait d’environ 20 % et une densité finale inférieure à celle du métal corroyé.
La fusion laser sur lit de poudre fonctionne différemment : la poudre est entièrement fondue, les pièces dépassent couramment 99,5 % de densité, et la compression isostatique à chaud referme la porosité résiduelle.
Prochaine étape : les drones
Si l’accent a été mis ici sur les applications créatives, Proto21 sert également des clients des secteurs médical et automobile. Les drones constituent le prochain axe annoncé, ce qui paraît logique pour quiconque suit les opportunités actuelles du marché. En Europe et aux États-Unis, les drones figurent déjà parmi les principales applications de défense de la FA et, alors que les Émirats arabes unis développent leurs propres capacités en systèmes sans pilote, la demande est autant locale qu’importée.
La production de drones est aujourd’hui le cas le plus évident de FA polymère en volume : cycles de conception resserrés, configurations propres à chaque mission, contraintes de poids implacables et volumes trop faibles pour justifier un outillage. La technologie HP Multi Jet Fusion, que Proto21 exploite déjà, est devenue une voie de production pour les cellules et les boîtiers, et les budgets de défense aux États-Unis et en Europe financent désormais directement la fabrication distribuée de drones. Pour un bureau de services fondé sur la rapidité et la diversité des procédés, cela semble être une étape naturelle.
Invité à livrer une dernière réflexion, Arkam est revenu sur la question de la terminologie. Ce qu’il conteste, c’est la manière dont la technologie est commercialisée : pizza imprimée, chocolat imprimé, organes imprimés… en somme, une industrie qui ne cesse d’annoncer ce qu’elle « peut faire » plutôt que ce qu’elle devrait faire.
« L’impression 3D n’est pas là pour remplacer quoi que ce soit. Elle est là pour rendre les procédés existants plus rapides, pour mettre le produit sur le marché plus vite », affirme-t-il.
Si ces réflexions peuvent relancer le débat sur la finalité de chaque modèle économique, je rejoins l’idée selon laquelle, lorsque l’impression 3D est vendue comme une technologie de remplacement, chaque projet devient une démonstration.
En revanche, lorsqu’elle est considérée comme un procédé parmi d’autres, l’objectif devient de comprendre : de quoi cette application a-t-elle besoin ? Et à l’issue de cet échange avec Arkam, on l’imagine sans peine répondre : parfois la fabrication additive, parfois la tôlerie, parfois autre chose, tant que cela permet de produire plus vite, mieux (ou moins cher).
*Images: Proto21.
