6 Applications futuristes de l'impression 3D à base de poudre

L'impression 3D est une technologie de l'industrie 4.0 qui évolue rapidement et qui a le potentiel de transformer la fabrication mondiale. Parce qu'elle se prête bien à l'impression de composants métalliques, la fusion sur lit de poudre (PBF) est la technique de fabrication additive qui connaît les taux d'adoption les plus rapides dans l'industrie. Les pièces métalliques haute performance imprimées en 3D sont actuellement utilisées dans des applications innovantes dans les secteurs de l'architecture, de l'aérospatiale et de la médecine.

La technologie d'impression 3D est là aujourd'hui, et elle fonctionne. Cependant, le procédé PBF et d'autres techniques de fabrication additive impliquent généralement des barrières financières élevées qui rendent la technologie prohibitive en dehors des applications critiques. L'impression 3D peut être à la fois économiquement viable et avantageuse pour créer des propulseurs de moteur à réaction et des prothèses. Mais pour les industries aux marges plus étroites, par exemple les biens de consommation, l'impression 3D reste hors de portée.

Mais cela est en train de changer. L'adoption croissante a conduit à une augmentation des connaissances pratiques, à une amélioration du traitement des poudres et à des innovations technologiques, autant de facteurs qui commencent à faire baisser les coûts de l'impression 3D à base de poudre.

Voici six applications futuristes de l'impression 3D à base de poudre qui sont appelées à se développer au fur et à mesure de la maturation de cette technologie :

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1.     Emballage

Les conteneurs et les emballages représentent plus de 28 % des déchets solides que nous produisons chaque année. Si les efforts de recyclage sont essentiels pour réduire les effets négatifs de ces déchets, l'impression 3D est appelée à jouer un rôle de plus en plus important dans la conception d'emballages plus durables.

L'impression 3D permet de créer des structures particulièrement légères qu'il serait impossible de construire avec les méthodes traditionnelles de fabrication d'emballages, comme le moulage par injection. Des étuis de protection aux systèmes de support, il est prouvé que la technologie d'impression 3D permet de réduire le poids des emballages jusqu'à 30 %.

Il n'est pas surprenant que les emballages légers présentent un grand intérêt pour les entreprises de logistique. Des acteurs mondiaux tels que UPS et FedEx ont lancé ces dernières années des divisions de recherche dédiées aux tests et à la conception de produits d'emballage à l'aide de la technologie d'impression 3D.

2.     Produits de luxe

Qu'il s'agisse de couverts complexes ou de bijoux personnalisés, l'impression 3D de métaux se développe sur le marché des produits de luxe. Et cette association est naturelle : il n'y a guère de meilleur cas d'utilisation dans le secteur des biens de consommation pour l'impression 3D à base de poudre que celui où des métaux précieux sont utilisés pour créer des modèles sur mesure.

Ces applications innovantes et luxueuses fourniront une preuve de concept et ouvriront la voie à des applications de masse plus tard dans la vie.

3.     Conservation de la faune sauvage

Les structures uniques rendues possibles par l'impression 3D aident les biologistes à construire des outils de conservation de la faune sauvage capables de résister à des conditions extrêmes.

Des structures coralliennes imprimées en 3D sont introduites dans des récifs océaniques en difficulté pour encourager leur reproduction et leur croissance. La fabrication additive à base de poudre permet de concevoir une structure qui restera debout et au même endroit sur le fond marin, et de partager rapidement cette conception avec les défenseurs de l'environnement qui travaillent sur les récifs du monde entier.

Parmi les autres applications de l'impression 3D dans le domaine de la conservation de la faune, citons les prothèses animales, les cornes de rhinocéros pour décourager le braconnage et les œufs leurres qui permettent d'enregistrer les comportements des oiseaux menacés.

4.     Piles

L'amélioration des batteries constituera une technologie d'avenir qui fera date, et le PBF pourrait bien être l'une des méthodes de production qui nous y mènera. La fusion en lit de poudre de polymère a été testée dans la production de batteries lithium-fer complexes et tridimensionnelles.

En se développant davantage, les batteries imprimées en 3D ouvrent un monde de possibilités pour l'électronique. Aujourd'hui, les appareils électroniques doivent être construits pour accueillir les batteries de forme standard qui les alimentent. À l'avenir, l'impression 3D permettra d'intégrer des circuits imprimés dans la structure de l'appareil.

5.     Équipements sportifs

Compte tenu de l'adoption rapide de l'impression 3D dans le domaine des prothèses médicales, il n'est pas surprenant que les fabricants d'équipements sportifs et de produits de médecine sportive aient rapidement reconnu le potentiel de l'impression 3D dans leur propre secteur.

Qu'il s'agisse de semelles de chaussures dotées d'une capacité d'absorption des chocs inégalée, de casques de vélo incroyablement aérés ou de clubs de golf adaptés à votre swing, le système PBF est utilisé pour créer des équipements qui optimisent les performances athlétiques humaines et protègent mieux le porteur contre les blessures.

 6.     Lutte contre les parasites et prévention des maladies

La surveillance des populations de vecteurs de maladies comme les moustiques est cruciale pour protéger la santé publique. Cependant, les efforts de surveillance sont rendus difficiles par un certain nombre d'obstacles logistiques et financiers. Par exemple, les régions où le paludisme est endémique sont souvent très éloignées et manquent de financement.

Lors d'une expérience récente, des experts en maladies infectieuses de l'Essex, au Royaume-Uni, ont utilisé des modèles en libre accès pour imprimer en 3D des pièges lumineux industriels à moustiques et les installer dans des marais voisins. Non seulement les pièges à lumière imprimés en 3D étaient tout aussi efficaces que les modèles normalement utilisés sur le terrain, mais ils étaient également 60 % moins chers et ne pesaient qu'une fraction des pièges conventionnels.

Grâce à ces résultats, les scientifiques espèrent étendre les programmes de surveillance des vecteurs dans les zones particulièrement éloignées, ce qui permettra de recueillir davantage de données et de mieux lutter contre les maladies transmises par les moustiques.

Vers une impression 3D rentable pour tous

En particulier dans le domaine de l'impression 3D avec des poudres métalliques, la technologie de mélange a un rôle important à jouer pour améliorer la viabilité économique de cette méthode de production révolutionnaire.