Le grand public en parle depuis à peine deux ans. Et pourtant ! Inventée par l'américain Charles W. Hull, l'imprimante 3D fête ses 30 ans ! Une technologie qui a valu au chercheur d'être honoré en juin par l'Office européen des brevets qui lui a décerné le prix de l'inventeur européen de l'année dans la catégorie Pays non européen.
Fabriquer des prototypes
Un petit retour en arrière s'impose. C'est au début des années 1980 que l'idée a germé dans l'esprit de Charles W. Hull de fabriquer une imprimante 3D . Son objectif était simple : faciliter la création, jusque-là fastidieuse, des petites pièces de plastique destinées au prototypage pour la mise à l'essai de nouveaux produits.
Une année seulement après la mise au point de sa première imprimante 3D, l'inventeur fait breveter son invention : une machine qui faisait en quelques minutes ce qui prenait plusieurs semaines par les méthodes traditionnelles de moulage-coulage. Depuis, améliorée, enrichie de 76 brevets américains, 18 brevets européens et 14 brevets japonais, le brevet initial est devenu une industrie à part entière. Concrètement, le logiciel mis au point par 3D Systems découpe en milliers de tranches numériques un modèle de l'objet à fabriquer. Chaque tranche, dont la minceur peut aller jusqu'à 0,05 mm dans les versions à haute résolution, correspond à une couche de l'objet.
Des produits en résine
Les données sont ensuite transmises à un appareil stéréolithographique constitué d'une cuve remplie de résine photopolymérisable. Puis, un laser mobile à ultraviolets balaye sélectivement la cuve en dessinant dans les moindres détails la première couche de l'objet. Puis le polymère durcit. En fonction de la taille de l'objet, le processus est répété des milliers de fois, couche après couche, jusqu'à ce que l'objet soit terminé.
Après les prototypes, les produits finis
Aujourd'hui, les imprimantes de 3D Systems, la société cofondée par Hull en 1986, se retrouvent dans une multitude d'applications industrielles et commerciales. Loin est le temps où ses imprimantes se contentaient de produire rapidement des prototypes destinés aux études de forme et d'ajustage. L'impression tridimensionnelle permet désormais de fabriquer des produits finis.
" Telle firme médicale s'en sert pour créer des modèles de la mâchoire et du visage. Telle firme de sécurité automobile y a recours pour fabriquer des mannequins "intelligents" destinés aux simulations de collision. Tel horloger ne peut plus s'en passer pour tester ses produits avant de mettre ceux-ci sur la chaîne de montage. La liste est longue, des ailes d'avion aux vélos électriques, en passant par les maquettes d'architecture et les jouets. Grâce à l'impression tridimensionnelle, la fabrication de produits et de prototypes n'a jamais été aussi rapide et aussi peu coûteuse ", détaille l'Office européen des brevets qui rappelle que l'industrie automobile fut une des premières à utiliser la technologie inventée par le chercheur.
" Au milieu des années 1990, une étude réalisée par la Ford Motor Company concluait que cette technologie pouvait faire économiser du temps et de l'argent. À l'heure qu'il est, elle est un pilier de la construction automobile où elle sert à développer tout une gamme de composants allant des moteurs de formule 1 à de simples manettes et boutons ", précise l'OEB.
Une entreprise cotée au Nasdaq
Cotée au Nasdaq et employant plus de 1.000 personnes, 3D Systems est actuellement un des leaders du secteur de l'impression 3D avec un chiffre d'affaire avoisinant 350 millions de dollars en 2012. Le marché des imprimantes et des services d'impression 3D était estimé à 2,2 milliards de dollars en 2012, en hausse de 29% par rapport à 2011.
Selon TechNavio, un think tank dédié à la recherche, ce marché devrait atteindre les 4 milliards de dollars par an d'ici 2025.
