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Les matériaux composites boostent la fabrication additive

Publié en juin 2023

La fabrication additive est une technologie qui est aujourd'hui pleinement intégrée dans certains cycles de production industrielle. En effet, les technologies d'impression 3D permettent d'obtenir des pièces industrielles en grand nombre, sous un format standardisé : une révolution pour l'industrie dans l'approche de la fabrication de certaines pièces, et dans la gestion des stocks, notamment pour tout ce qui concerne le marché des pièces détachées. Et particulièrement celles qui composent des produits dont la vente a été suspendue. Pour ces derniers, il est souvent difficile voire impossible de se procurer des pièces détachées, car les industriels ne trouvent aucune rentabilité dans le fait de continuer à produire ces pièces, en petite quantité, une fois que les produits qui comportent ces pièces ne sont plus commercialisés.

Aujourd'hui, l'utilisation de matériaux composites pour l'impression 3D permet à certains secteurs industriels de mettre au point des pièces industrielles ayant les propriétés requises par leur cahier des charges. Ce qui n'était pas forcément le cas avec les plastiques utilisés pour l'impression 3D "classique". Ainsi, la technologie composite consiste, principalement, à ajouter à une matrice plastique des fibres, dont la longueur peut varier, en même temps que la composition. La plupart des fibres utilisées sont en carbone, en verre ou en kevlar. L'impression 3D de fibres courtes est la technologie aujourd'hui la mieux maîtrisée. Elle permet d'obtenir des pièces ayant des caractéristiques homogènes sur toute la pièce.

Les fibres longues, elles, permettent de renforcer les parties des pièces les plus fragiles, où les plus soumises à des contraintes. Mais à l'heure actuelle c'est une technologie qui n'est pas mâture.

Quoi qu'il en soit, de plus en plus de secteurs industriels s'intéressent à l'impression 3D. Et le développement des impressions 3D composites vient dynamiser ce marché, avec la possibilité d'imprimer des pièces ayant des propriétés mécaniques améliorées, ainsi que des coûts de revient en baisse. En effet, la baisse des coûts en fabrication additive permet à de nombreuses entreprises d'investir dans ces technologies, sans prendre de risque financier démesuré. Alors qu'il y a encore dix ans, seuls les grands groupes développaient ces solutions.

Le secteur de l'aéronautique a longtemps été leader en termes d'usage. Depuis les secteurs automobiles et de l'outillage, par exemple, ont passé le cap. Et investissent des sommes importantes pour implémenter dans leurs procédés de la fabrication additive.

Pour ce faire, il faut que les entreprises qui veulent se lancer dans l'impression 3D se lancent aussi dans la formation de leurs ingénieurs. Sur l'impression 3D mais aussi sur les technologies qui sont aujourd'hui accolées à l'usage de la fabrication additive : robotique, soudage, numérisation, programmation, matériaux composites... Il est nécessaire, pour que l'intégration et le développement de ces technologies sur les chaînes de production se fasse efficacement, que les diverses compétences spécifiques nécessaires soient maîtrisées en interne.

C'est la condition pour une intégration sur le long terme des processus de fabrication additive. Et pour un retour sur investissement le plus court possible. A n'en pas douter, le recours à l'impression composite a donné un coup d'accélérateur à la diffusion industrielle des technologies de fabrication additive.

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