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Imprimantes 3D, une production des biens et des objets personnalisés

La manière dont l’industrie marchande utilise la matière pour la production des biens semble à un nouveau tournant. Si l’on connait cette industrie à travers l’existence des usines automobiles, de l’informatique et des biens de consommations, il semblerait qu’une nouvelle transformation émane avec l’industrie nouvelle qui repose sur la culture de l’Internet et des réseaux numériques. Cette diffusion majeure d’une production industrielle originale permet la réalisation d’un nombre impressionnant d’objets personnalisés et sculptés par l’apparition d’éléments techniques que sont les imprimantes 3D. Véritable révolution dans le domaine de la production, elles offrent la possibilité de pouvoir passer des bits informatiques aux atomes autrement dit, de pouvoir matérialiser en 3D des objets physiques divers et variés. Dans cette nouvelle contribution je vais m’efforcer de présenter dans un premier temps l’origine de l’imprimante 3D, puis d’exposer quelques lignes de son utilisation potentiel et de sa participation au changement dans la chaîne de production des biens personnalisés.

A. L’impression 3D son origine

L’impression 3D trouve son origine dans les années 1980 dans le domaine industriel et se destine au prototypage rapide et à la fabrication de petites pièces. Au fil des années, elle évolue, avec la possibilité de pouvoir progressivement trouver sa place dans le monde industriel et du prototypage d’objets 3D avant sa commercialisation au grand public. La première imprimante 3D est baptisée la SLA-250 brevetée vers la fin des années 1980 par un ingénieur américain Chuck Hull, co-fondateur, et vice président de l’entreprise 3D Systems. A l’époque, il ne s’agit pas d’impressions 3D mais d’une technique d’impression nommée : stereolithography apparatus qui concerne un moyen de fabrication « par couches successives utilisant un matériau sensible aux rayons ultraviolets » (Berchon, Bertier, 2014, p 5). Cette technique d’impression par sa précision et les différentes possibilités qu’elle offre, gagne en partie le monde industriel et permet de réaliser des prototypes d’objets en 3D toujours plus nombreux et originaux. Mais quand est-il de sa spécificité partagée entre la fabrication additive et l’impression 3D ? En fait, ces deux expressions définissent « l’ensemble des techniques de fabrication couche par couche  » (ibid, p 5) et dans le milieu industriel vise à des moyens de production standardisé et de prototypage rapide. A partir des années 2000, de nouvelles imprimantes 3D conçues par les constructeurs industriels voient le jour en vue d’améliorer davantage leurs modèles et avec l’intérêt de pouvoir les utiliser pour le prototypage rapide et la production standardisée de petites pièces dans le domaine principalement du secteur industriel. De fait, le projet d’une percée dans la sphère publique se fait à travers l’arrivée de plusieurs entreprises qui voient dans l’imprimante 3D un outil incroyable de démocratisation et de production technique 3D auprès des publics amateurs intéressés par ces outils. Le marché de l’impression devient synonyme de croissance, et impulsé par des entreprises comme Stratasys et Objet correspondant aux acteurs les plus tendances du moment et dont le développement est relayé à travers les médias avec la société Makerbot comme gage de réussite de ce nouveau marché. Il est également intéressant de noter que les techniques d’impressions 3D repose sur une diversité de matériaux de production que sont les plastiques comme la résine et l’ABS, les métaux et la céramique qui permettent d’offrir des fabrications de pièces en 3D qui dépassent les méthodes de productions dites traditionnelles.

B. Une offre technique pour un nouveau changement

La particularité des imprimantes 3D est de pouvoir passer de la phase d’idées de l’objet à sa réalisation physique et en 3D. Pour cela, l’objet à imprimer est dans un premier temps matérialisé à partir d’un logiciel informatique 3D avec pour organisation un modèle reposant sur un volume. Le procédé d’impression est relativement simple et organisé en six phases. La première phase est celle du modèle de la pièce à imprimer réalisée par un logiciel de CAO (conception assisté par ordinateur). La deuxième phase est la définition d’un fichier informatique baptisé STL. La troisième phase est le découpage du fichier en différentes couches. La quatrième phase est celle de la définition par couche du modèle à imprimer. La cinquième phase est la réalisation de l’impression 3D. Enfin, la sixième phase est le rendu final de l’objet en 3D. Selon Pierrick Bouffaron, « le prototypage 3D fournit aux designers, ingénieurs et même aux consommateurs un moyen idéal de première production d’objets fonctionnels, afin de manier et tester les produits » (Bouffaron, 2014, p 17). Les imprimantes 3D permettent ainsi de pouvoir matérialiser des objets dans le domaine par exemple du design et bien en amont de la chaîne de production et de fabrication. L’impression 3D transforme le monde industriel en offrant de nouvelles possibilités dans le système de production avec une réduction du temps de mise sur le marché. Toujours selon Pierrick Bouffaron, le marché de l’imprimante 3D permet pour « des nations aux capitaux intellectuels très importants mais aux coûts de production plus élevés d’être à nouveau compétitifs sur la scène internationale » (ibid, p 17). L’un des exemples intéressant qui illustre cette nouvelle distribution et ce nouveau segment économique est celui de la politique de réindustrialisation américaine qui se concentre sur le développement de hubs porteurs en lien avec l’usine du futur. On comprend bien tout l’enjeu qui se joue à ce niveau avec des financements et des subventions pour le développement de cette nouvelle industrie. Enfin, il me semble pertinent d’insister sur un point particulier de l’impression 3D avec la démocratisation de ces outils dans la sphère publique. Le marché des particuliers permet à des amateurs toujours plus nombreux de pouvoir réaliser des objets 3D de petites tailles à des fins aussi bien personnelles que professionnelles. Le marché des services se développe à grande échelle et constitue « un formidable levier économique qui répond à la soif croissante de personnalisation du monde moderne » (ibid, p 22). De même, cette diffusion de machines 3D permet aux amateurs d’accéder à une culture du Do-IT-Yourself, autrement dit du faire par soi-même et annonce en quelque sorte, de nouvelles pratiques de consommations basées sur le partage comme peut l’être l’open source, issu directement des pratiques informatiques alternatives.

Conclusion

Le marché de l’imprimante 3D a permis de nouveaux changements dans la production des biens personnalisés. Il est cependant assez délicat de cerner la manière dont il impacte la société à un moyen terme. Néanmoins, on peut s’interroger sur l’avenir de l’imprimante 3D à partir de constats précis issus d’observations dans des environnements comme les ateliers de fabrication numérique et autres Fablabs qui mettent à contribution ces machines de fabrication 3D pour des publics divers et variés. Il est en revanche difficile de cerner ce développement à moyen terme qui se présente non plus dans des plateformes ouvertes et accessibles au public mais dans la sphère privée des particuliers, lesquels présentent un intérêt pour pouvoir utiliser ces machines comme bon leur semble et pour une production des biens et des objets personnalisés.

Bibliographie

Berchon, Mathilde, Bertier Luyt. (2014). L’impression 3D. Paris: Eyrolles. 214 p
Bouffaron Pierrick, (2014). « Impression 3D : les prémisses d’une nouvelle (r)évolution industrielle », Rapport d’ambassade, consulat général de France à San Francisco, Californie, 44 p

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