Tridimensionnelle

Table des matières Introduction 3 Description et contexte historique Marchés et tendances d’avenir 4 7 Concurrence Institutions Les choix stratégiques 10 13 15 Avantages et limites de l’imprimante 3D Inconvénients de l’imprimante 3D 20 17 Conclusion 22 or2A Sni* to View Ce travail portera sur Pimpression tridimensionnelle et son évolution dans le marché en tant qu’innovation. Cette technologie est étudiée depuis longtemps, mais la possibilité de l’utiliser est toute récente. Le potentiel de l’impression 3D est sans limites comme nous allons le voir au cours de notre analyse.

Nous parlerons tout d’abord du contexte historique dans lequel la stéréolithographie a fait ses preuves. Nous ferons ensuite un bref résumé des différents brevets émis en relation avec cette technologie. Ensuite, nous étudierons les différents marchés dans lesquels œuvre ou œuvrera l’impression 3D. qualité de produit, subvenir à une demande de plus en plus diversifiée et faire le tout le plus rapidement possible. Les produits ont des cycles de vie de plus en plus courts et sont beaucoup plus complexes qu’auparavant.

Ces tendances bouleversent les marchés en changeant complètement les outumes d’opération. La production de masse se transforme peu à peu en personnalisation de masse. Des entreprises comme Dell se sont déjà complètement adaptées à ce changement. La création de l’ordinateur ne commence que lorsque le client envoie les spécifications voulues. Un certain stockage est fait, mais plutôt que de stocker des produits finis, ils stockent des composantes qui seront assemblées selon la demande.

Vu la menace des pays emergents, qui ont une main dœuvre beaucoup moins chère que celle des pays industrialisés, la technologie devient un facteur important de compétitivité. Le rocessus de création d’un nouveau produit est normalement coûteux et long. Réduire la durée de ce cycle serait un avantage assuré. Parmi les étapes de conception, la création d’un prototype est souvent précédée de plusieurs analyses coûteuses et parfois difficiles à effectuer à partir de modèles numériques.

C’est ici qu’entre en fonction la nouvelle technologie de la stéréolithographie. Malgré le fait que cette science est relativement nouvelle, les propriétés lumino-sensibles des matériaux utilisés dans le processus ont été découvertes il y a bien longtemps. Les propriétés des matériaux lumino-sensibles nt été étudiées par Schultz en 17751 et ensuite par Niépce en 18222. Nous devrons cependant attendre jusque dans les années 70 pour qu’un certain Sw 3 18222.

Nous devrons cependant attendre jusque dans les années 70 pour qu’un certain Swalnson3 Introduise le brevet d’un appareil utilisant la stéréolithographie. Plusieurs brevets ont été émis entre 1986 et 2003, nous les exposeront dans le tableau 1. 1. L’impression tridimensionnelle est devenue une technologie utilisable suite aux travaux effectués par Charles W. Hull en 1983, il a fait breveter son idée en 1986 sous le nom ‘« Apparatus far Production ofThree-Dimensional Objects by Stereolithography »4. Tableau 1. Année Inventeurs Description # du Brevet 1986 Charles W. Hull Méthode utilisant un liquide lumino-sensible et une représentation numérique en strates US4575330 AS 1988 Borzo Modrek, Brent Parker, Stuart T. Spence Méthode de perfectionnement de la finition du matériel produit lors de la stéréolithographie US5076974 A6 1989 Dennis R. Smalley, Stuart T. Spence Utilisation des propriétés du rayonnement actinique afin de donner les caractéristiques requises au matériel lumino-sensible US5182056 Al David J.

Albert Optimisation du processus de « Stereolithographic apparatus » afin d’éliminer les pertes IJS5184307 A8 tout contrôlé par ordinateur US6001297 Al 2 2003 Nisha Talagala, Brian Wong Méthode qui utilise un système IMD pour gérer es données US20040153746 Al 13 L’impression tridimensionnelle n’a comme limites que l’imagination. Les entreprises actuelles se concentrent sur le marché du consommateur et du prototypage. Ces marchés sont bien sur les premiers à être développés puisque leur complexité est moindre et leur potentiel est énorme.

La technologie pour le oment se situe à l’étape de la croissance dans son cycle de vie. Puisqu’il s’agît d’un produit haut de gamme et que les coûts sont très élevés, les entreprises et les innovateurs sont les principaux clients. Les marchés et les tendances d’avenir probables ou désirables sont très rapprochés dans notre cas puisqu’il s’agit d’une technologie en pleine évolution, nous avons donc décidé de les fusionner dans la partie qui suit. Les entreprises telles que 3d Systems et Stratasys offrent des imprimantes et des services d’impression personnalisés.

Ainsi, une entreprise qui ne veut que développer un prototype et on produire en série avec cette technologie, peut envoyer son modèle numérique à 3d Systems pour le faire produire. Cette méthode est beaucoup moins coûteuse que celles utilisées auparavant telles que le moula e ou la sculpture. Les anciennes méthodes demandaient ‘ rt aux honoraires 3 numérique, une certaine compétence est requise afin de maitriser les programmes informatiques, cependant elle est à la portée de tous avec quelques formations de base.

Il s’agit donc d’une énorme révolution pour le monde du prototypage, les coûts, les délais et la main d’œuvre requis sont drastiquement réduits. En ce qui a trait au marché du consommateur, comme mentionné ci-haut, seuls les innovateurs sont prêts à mettre le montant nécessaire pour acheter une imprimante Bd. La technologie est extrêmement prometteuse, mais n’a pas encore une utilité assez grande pour attirer les masses. Les utilisateurs actuels se servent de la technologie pour faire de l’art ou pour s’amuser. Éventuellement, une grande banque d’objets numérlques sera disponible à l’achat.

Les consommateurs n’iront plus dans les commerces pour acheter ces produits, mais les feront plutôt imprimer à la maison. Cest à ce moment que ce marché eviendra réellement intéressant. Beaucoup d’entreprises vont être créées et essaieront de déloger les entreprises telles que 3d Systems en réduisant leurs coûts ou en améliorant un aspect compétitif de leur entreprise. Dans le monde de l’art, l’impression Bd pourrait s’avérer être une réelle révolution. Plusieurs artistes ont déjà commencé à l’utiliser pour créer des œuvres avec un style tout nouveau.

Des artistes se sont recyclés en informatique afin de pouvoir jouir des possibilités infinies de cette technologie. De plus, la reproduction connaîtra un renouveau sans pareil. Il sera maintenant possible de reproduire des tableaux ou des sculptures jusqu’aux plus petits coups de pinceaux ou de couteau à bois. Ces répliques PAGF s 3 à bois. Ces répliques seront abordables et en tous points identiques aux originales. En ce qul concerne le domaine de la santé, plusieurs entreprises tel que Organovo ont commencées à développer des imprimantes à tissus humains.

Les recherches visent à créer des organes humains entièrement fonctionnels. Le marché de la santé est un marché demandant beaucoup d’investissements en recherche et développement, mais lorsqu’un produit viable et pprouvé est trouvé, les marges de profits et les ventes couvrent facilement les investissements. Une autre possibilité rendue possible grâce à Pimpression 3d est le test des médicaments sur des systèmes de cellules humaines simples. Il s’agit de créer un ensemble 3d de tissus vivants servant à déterminer les médicaments avec le plus de potentiel au tout début des recherches.

Le taux de réussite des entreprises pharmaceutiques serait beaucoup plus élevé et nous aurions accès à des produits avec beaucoup moins d’effets secondaires. Un autre marché ouvre ses portes à la stéréolithographie, celui de a construction. Le professeur Behrokh Khoshnevis a développé une imprimante géante capable d’imprimer des habitations en béton. plusieurs concepts sont en période de recherche et développement, tel qu’une imprimante capable de grimper sur un immeuble au fur et à mesure qu’elle le construit.

Plusieurs options seront ajoutées sur les machines afin de pouvoir intégrer la plomberie et l’électricité dans le processus d’impression. Le temps d’impression pour une petite maison est estimé à 20 heures, pour ce qui est des coûts, nous comprenons pour une petite maison est estimé à 20 heures, pour ce qui est es coûts, nous comprenons qu’ils ne seront qu’une fraction des prix actuels. Le marché de la construction est un énorme marché. Il s’agit d’un besoin vital que de s’abriter.

La technologie donnera l’opportunité aux gouvernements de construire des habitations pour les gens plus démunis puisque le coût de fabrication sera minime. Ainsi plusieurs foyers de maladie pourront être éliminés en rendant le lieu de résidence de millions de personnes plus salubre. Ily a même des projets lancés par la NASA afin de créer une imprimante de construction qui pourrait être envoyée sur la lune. Une telle machine pourrait construire des abris, des réservoirs ou des postes de contrôle sur la lune afin de préparer l’arrivée des astronautes. Finalement, la NASA développe actuellement une imprimante ? nourriture.

En effet, il s’agit d’une fiction sur la voie de devenir réalité. L’impression est effectuée à partir des molécules présentes dans la nourriture. Présentement, l’imprimante est capable d’imprimer une pâte à pizza crue, du fromage et des tomates. Les molécules pouvant être conservées plus de 30 ans, il est question d’une technologie extrêmement intéressante pour les explorations spatiales à venir. 3 tridimensionnelle puisqu’elle a débuté avec plusieurs modèles conceptuels pour en venir avec ce processus de stéréolithographie, le système SLA pour la toute première fois dans l’histoire. D Systems est encore une des entreprises les plus importantes dans cette industrie de [‘impression tridimensionnelle accompagnée de Stratasys qui a fait ses débuts dans les processus de l’impression par dépôt de matière (FDM). 15 Effectivement, l’entreprise a été fondée en 1989 par S. Scott Crump et Lisa Crump au Minnesota en automatisant le processus de création d’objets à partir de couches de matière hermoplastique ou de métal empilées les unes sur les autres. 6 Certaines autres compagnies décident de « suivre » ces deux pionniers en améliorant les processus qui ne cessent de s’améliorer avec les années comme le démontre le tableau 1. 1. Plusieurs de ces suiveurs sont ensuite rachetés par les deux leaders de l’industrie, par exemple Phenix Systems, un fabricant français qui a été récupéré par 3D Systems et la propriété intellectuelle de IBM qui a été achetée par Stratasys en 1995. Stratasys a également accepté de se fusionner avec Objet Ldt, un fabricant d’imprimantes 3D en Israël, en 2012, et d’acheter

MarketBot Industries en 2013. 17 Il existe également différentes entreprises à travers le monde qui offre plusieurs produits intéressants liés à l’impression 3D tels que des copies d’œuvres d’art scannées par Cosmo Wenman ou tout autre objet créé par l’AFP Mathieu Charoy, un « sculpteur numérique » près de Paris. Aussi, il y a Quod, en Grande- Bretagne, qui est également un suiveur important dans l’industrie qui offre « la poss 8 3 est également un suiveur important dans l’industrie qui offre « la possibilité de scanner et de reproduire des objets, quelle que soit eur taille « 18.

Ces deux chefs de file américains ont des effets considérables à travers le monde puisqu’ils fournissent une grande majorité des produits utilisés. 3D Systems, quant à elle, détient une forte présence et croissance à travers le monde, soit en Asie-Pacifique ainsi qu’en Europe et a réussi à trouver le moyen de diminuer les cours et obtenir certains avantages en déplaçant son siège social. Certaines compagnies qui ont comme domaine la récente technologie qu’est l’impression tridimensionnelle détiennent des partenariats communautaires.

Prenons encore comme xemple l’entreprise américaine 3D Systems qui est impliquée dans un accord avec la Smithsonian Institution afin d’améliorer les applications d’impression tout en misant sur la « visibilité et l’accessibilité de nos trésors nationaux »19. L’entreprise s’implique également dans le milieu éducatif avec Scholastic Art & Writing Awards, afin d’amener les étudiants à exprimer leurs idées en utilisant ces nouvelles technologies et en leur attribuant des bourses.

L’entreprise s’engage également au niveau de la santé en offrant des programmes communautaires sur les services ucco-dentaires. Finalement, 3D Systems a aussi offert ses sewices en donnant deux imprimantes 3D à l’Institut national de Fabrication Additive innovation (NAM Il) qui se spécialise dans l’amélioration de la compétitivité de l’industrie américaine, soit dans la recherche appliquée, etc. 0 L’impression tridimensionnelle offre une grande fenêtre d’opportunités, soi PAGF 3 appliquée, etc. 20 d’opportunités, soit de créer « un marché de productions personnalisées qui était inexistant auparavant « 21 . En effet, les nouvelles imprimantes permettent maintenant d’avoir ne grande flexibilité au niveau du processus de fabrication ce qui favorise évidemment l’innovation.

Cette nouvelle technologie permet de fabriquer des objets personnalisés afin de répondre à la demande du marché qui est constamment en changement et donc d’être en mesure de combler les besoins des consommateurs qui ne cessent de se multiplier. Il est évident que la structure des coûts change si l’impression 3D est utilisée. « Le coût unitaire de fabrication pour les grandes séries est certes plus élevé que celui de la fabrication traditionnelle, mais il est meilleur marché pour les petites séries et les très aibles quantités personnalisées. ? 22 Nous pouvons prendre comme exemple les compagnies Sculpteo et Shapeways, deux compagnies spécialisées dans l’impression tridimensionnelle en ligne, qui fabriquent selon la demande de leurs clients en prenant leurs commandes de dessin. Ils font ensuite l’expédition du produit jusqu’au client qui peut lui-même concevoir, comme vous et moi, puisque les deux compagnies corrigent les imperfections du dessin. 23 Les nouvelles techniques qu’offre l’impression 3D permettent donc d’ouvrir de nouveaux marchés comblant les nouveaux besoins des consommateurs.