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IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLESurvol des applications dans le domaine du manufacturier et autres secteurs touchés
Par Quoc Tuan Duong, ing.
IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLE
Comprendre comment l’impression 3D fonctionne
Saisir comment l’industrie manufacturière en sera transformée
Voir comment l’impression 3D changera le monde
À la fin de cette présentation, vous serez en mesure de
IMPRESSION 3D: AUBE D’UNE NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLE
Qu’est-ce que l’impression 3D
L’impression 3D et l’industrie manufacturière
Applications dans d’autres secteurs d’activités
Projection vers l’avenir
Résumé de la présentation
Qu’est ce que l’impression 3D?Renishaw 3D Printing - Additive Manufacturing - Laser Melting Demonstration
https://www.youtube.com/watch?v=1YgEOsZ8iJg
Implique un nombre d’opérations visant à retirer de la matière pour en arriver à une pièce finale.
Nécessite plusieurs machines, stations manuelles ou lignes d’assemblages.
Fabrication soustractive implique l’utilisation de moules
Qu’est ce que l’impression 3D?Soustractif versus additif
Fabrication additive permet d’ajouter de la matière, couche par couche, jusqu’à la pièce finale.
Fabrication additive n’utilise qu’une seule machine.
Fabrication additive n’utilise pas de moules.
Fabrication soustractive Fabrication additive
Fabrication de pièces impossible à créer à partir des techniques de fabrication conventionnelle
N’occasionne pas de pertes de matière
Une seule machine pour une infinité de pièces
Impression de plusieurs pièces d’un même assemblage
Qu’est ce que l’impression 3D?Points forts et faibles de la fabrication additive
Lenteur à produire des pièces comparativement à la fabrication soustractive
Points forts Points faibles
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D
• Selected Laser Sintering (SLS)
• Agglomérer en un point de la matière solide par chaleur et/ou pression SANS phase liquide
• Thermoplastiques, métal en poudre, céramique en poudre
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Selected Laser Sintering (SLS)
https://www.youtube.com/watch?v=u6c6XdFGxi4
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D
• Selected Laser Melting (SLM)
• Chauffer de la matière en poudre jusqu’au point de fusion avec un laser
• Acier galvanisé, alliage de titane, aluminium
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Selected Laser Melting (SLM)
https://www.youtube.com/watch?v=AD_QTjGvBck
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D
• Fused Deposition Modeling (FDM)
• Application par couches d’un filament de matériau chauffé
• Thermoplastiques
Qu’est ce que l’impression 3D?Quelques technologies d’impression 3D Fused Deposition Modeling (FDM)
https://www.youtube.com/watch?v=H-clhg-oQgM
Tête d’impression: Composant qui se promène dans les directions X, Y et Z
Zone d’impression: Taille maximale de l’objet imprimé
Vitesse d’impression: Vitesse en mm/s que la tête d’impression peut “fabriquer”
Résolution: Précision de l’imprimante mesurée en microns ou millionième de mètre.
Logiciel modélisation 3D: Logiciel où le modèle 3D virtuel est créé sur ordinateur.
Qu’est ce que l’impression 3D?Terminologie
Qu’est ce que l’impression 3D?Terminologie
https://www.youtube.com/watch?v=z7avywzARzk
Logiciel modélisation 3D charge le modèle virtuel sous forme de fichier STL dans la mémoire de l’imprimante.
La mémoire interprète le modèle 3D avec un logiciel interne appelée “Slicer”.
Le “Slicer” effectue des coupes du modèle 3D pour en faire un ensemble de coupes 2D.
Ces coupes 2D sont ensuite transformée en code machine ou “G-Code” pour guider la tête d’impression.
Qu’est ce que l’impression 3D?Procédé
Rapid prototyping et Rapid manufacturing
Distributed manufacturing et insourcing
Proof of concept
Test marketing
L’impression 3D et l’industrie manufacturièreApplications actuelles
Pièces obsolètes: Numérisation 3D, Solidworks, Impression 3D et test
Ne plus avoir à attendre et à importer des pièces complexes d’un autre pays
Se démarquer de la concurrence via une conception originale et la protéger avec un brevet de design
L’impression 3D et l’industrie manufacturièreApplications potentielles
L’impression 3D et l’industrie manufacturièreÉtude de cas - Turbine Technologies LTD
Manufacturier américain spécialisé dans la fabrication d’équipements de laboratoire éducatifs pour universités
“Si nous devions utiliser une méthode traditionnelle […], ça pourrait prendre jusqu’à 5 semaines et coûter bien plus de 20 000$. Toutefois, si nous effectuons le prototypage rapide […], les composants sont prêtes le lendemain matin pour moins de 2 000$.”
–Tony Kutrieb, VP de Turbine Technologies LTD
L’impression 3D et l’industrie manufacturièreSondage auprès des manufacturiers - Mai 2014
Effectué par le SME’s Advanced Manufacturing Media, une organisation américaine dédiée à la promotion et l’éducation de l’industrie manufacturière
Auprès de 618 manufacturiers américains
53% des répondants prévoient investir 1M$ dans l’Advanced Manufacturing (impression 3D, numérisation 3D, robotique) dans les 2 prochaines années
Thermoplastiques
Métaux
Céramique
Verre
Bois
Applications dans d’autres secteurs d’activitésMatériaux
Béton
Mortier
Chocolat
Pâtes alimentaires
Biomatériaux
Tout matériau en poudre ou en pâte peut être un matériau pour l’impression 3D
Vêtement
Automobile
Construction
Alimentation
Éducation
Applications dans d’autres secteurs d’activitésSecteurs
Environnement
Médical
Militaire
Colonisation d’une autre planète
Si vous pouvez l’imaginer, vous pouvez l’imprimer!
Applications dans d’autres secteurs d’activitésImprimante 3D géante construit 10 maisons en 1 journée!
https://www.youtube.com/watch?v=OYqBxEAtXZA
Applications dans d’autres secteurs d’activitésHershey dévoile la première exposition d’impression 3D de chocolat
https://www.youtube.com/watch?v=ovg19Ehjo7U
Pour 2020, des projections du marché de l’impression 3D % de croissance annualisée de 34%
Projection vers l’avenirPrévisions de croissance par Morgan Stanley
Pour 2017, des projections du marché de l’impression 3D % de croissance annualisée de 81,9%!
Projection vers l’avenirPrévisions de croissance par Wells Fargo
Stratasys, +1000 employés, industriel
3D Systems, +1000 employés, industriel
Ultimaker, 59 employés, domestique
RepRap, 10 employés, domestique
Projection vers l’avenirLes gros joueurs en 2013
Imprimantes à têtes d’impression multiples
Imprimantes hybrides
Cohabitation de la fabrication additive et soustractive
Des emplois et des entreprises créés
Des emplois et des entreprises qui vont disparaître
Projection vers l’avenirLe futur du futur
Les entreprises ont le choix de s’adapter ou de subir les innovations technologiques
Exemple 1: Borders versus Amazon
Exemple 2: Blockbuster versus Netflix
Projection vers l’avenirImportance de l’adaptation technologique
Certaines entreprises innovantes ont déjà adopté l’impression 3D depuis 10 ans!
Tendances similaires entre l’impression 3D et Internet
Début d’Internet avec Netscape
Croissance très rapide et multiplication des millionnaires
Le crash des .com, fusions et acquisitions
Commerce électronique, médias sociaux, applications mobiles, etc.
Projection vers l’avenirImpressions personnelles
On ne peut pas prédire l’avenir, mais on peut observer des tendances émergentes
RéférencesPhotos
http://www.3ders.org/articles/20141214-eos-3d-printers-create-flight-ready-helicopter-parts-for-bell-helicopters.html
http://www.steiner3d.ch/fr/3d-systems/3d-printer/spro-125-direct-metal-production-3d-printer.html
http://bestbuyprinter.viwrs.com/tag/3d-printing-metal-bronze
http://www.3dprinterpro.com/
RéférencesVideos
https://www.youtube.com/watch?v=1YgEOsZ8iJg
https://www.youtube.com/watch?v=u6c6XdFGxi4
https://www.youtube.com/watch?v=AD_QTjGvBck
• https://www.youtube.com/watch?v=H-clhg-oQgM
• https://www.youtube.com/watch?v=OYqBxEAtXZA
• https://www.youtube.com/watch?v=ovg19Ehjo7U
SourcesRéférences
http://www.csc.com/townhall/insights/94525-how_3d_printing_will_turn_manufacturing_on_its_head
http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
http://edutechwiki.unige.ch/en/Slicers_and_user_interfaces_for_3D_printers
http://www.forbes.com/sites/tjmccue/2014/07/31/amazon-enters-3d-printing-race/
http://www.3dsystems.com/learning-center/case-studies/lowering-cost-and-reducing-production-time-projet-3d-printing-lets
http://3dprint.com/52152/advanced-manufacturing-report/
http://www.3ders.org/articles/20131106-open-source-3d-printers-challenge-giants-stratasys-and-3d-systems.html
SourcesRéférences
https://www.linkedin.com/company/stratasys
https://www.linkedin.com/company/stratasys
https://www.linkedin.com/company/ultimaker
https://www.linkedin.com/company/reprap-professional-ltd