De l'esprit à la matière: y a-t-il quelque chose qu'une imprimante 3D ne peut pas faire?

Si vous n'avez jamais entendu parler de fabrication additive, il y a de meilleures chances que vous ayez entendu le terme le plus familier pour la même chose: l'impression 3D. Ce que beaucoup de gens ne réalisent toujours pas, c'est qu'il y a beaucoup plus dans cette technologie relativement nouvelle que les utilisations piétonnes comme la fabrication de porte-clés et le kitsch. Comme le concept se développe rapidement dans les usines comme dans les sous-sols, les gens fabriquent maintenant des choses comme des moules pour pièces et outils mobiles, des dispositifs médicaux et toutes sortes d'autres articles. Chaque jour, le concept secoue de plus en plus l'industrie telle que nous la connaissons. Jetons donc un coup d'œil à l'impression 3D - et à ce que ces appareils de plus en plus accessibles sont utilisés pour faire.

Fonctionnement de l'impression 3D

Le concept le plus souvent appelé impression 3D a gagné le nom de fabrication additive car il s'agit d'un processus de fabrication unique qui implique la création d'un objet solide, où le matériau est ajouté plutôt que retiré. La fabrication traditionnelle d'un objet solide singulier implique généralement l'enlèvement de matière; pensez à sculpter du bois, à coller des plastiques ou à limer et souder des métaux en formes. Dans le processus d'impression 3D de la fabrication additive, un fichier numérique créé avec un programme de CAO sur un ordinateur transcrit les instructions sur un périphérique de bureau - l '"imprimante" - qui ajoute des couches individuelles de matériau de manière très précise et précise de manière à produire une réplique en trois dimensions du fichier numérique. L'impression d'un article prend souvent entre 20 et 40 minutes, mais cela peut prendre jusqu'à 24 heures. Donc, pour certains articles, vous voudrez peut-être imprimer vous-même un récipient à pop-corn, ce qui est exactement le genre de chose que la plupart des imprimantes 3D pourraient faire.

Comment l'impression s'est déroulée en 3D

En tant que technologie émergente, la fabrication additive ne fait que "émerger" dans le sens où elle entre en scène très fortement ces derniers temps. Cependant, le concept et la technologie existent depuis 30 ans. Cela ressemble beaucoup à la technologie des tablettes et des smartphones, qui existait depuis un certain temps avant que ces appareils ne deviennent des objets omniprésents dans la plupart des foyers américains. Après tout, il faut souvent du temps pour que la technologie se développe de manière adéquate pour être vendue aux consommateurs - et devenir suffisamment bon marché pour qu'un large éventail de consommateurs puisse se le permettre. La technologie nécessaire pour les imprimantes 3D - telles que les lasers impliqués - n'a tout simplement pas fait son chemin avant les années 2000, lorsque des projets open source et d'autres initiatives ont aidé à développer davantage la technologie.

Qui utilise les imprimantes 3D?

Ce qui rend l'impression 3D si excitante, c'est qu'au moins en théorie, ce type de fabrication pourrait être utilisé pour fabriquer presque n'importe quoi - y compris des organes humains fonctionnels. Il a été utilisé - principalement à titre expérimental - dans les secteurs de l'automobile, de l'aviation, de la fabrication, de la médecine et du bricolage. Les principaux fabricants, par exemple, utilisent l'impression 3D pour diverses raisons de coûts et de gain de temps.

"Les services marketing sont le client. Ils achètent ces imprimantes pour plusieurs raisons. Souvent, un client est incapable de visualiser à quoi ressemblera un produit fini. Il est extrêmement utile pour lui de pouvoir tenir un prototype entre ses mains", a déclaré Scott Cleveland d'Impac Systems, revendeur d'imprimantes 3D.

Cela est logique lorsque l'on considère la facilité et les économies de la conception d'un prototype en plastique plutôt que les matériaux plus coûteux dont le produit final pourrait être fait. Certaines entreprises adoptent également cette technologie de fabrication pour des raisons de pure praticité physique.

"Les produits offerts par les sociétés pétrolières et gazières ont tendance à être extrêmement volumineux. S'ils devaient emmener le produit fini à une foire commerciale, c'est beaucoup trop lourd", a déclaré Cleveland. «Aujourd'hui, beaucoup impriment des prototypes réduits qu'ils peuvent facilement afficher sur une table.»

Mais le monde de l'impression 3D à domicile s'est développé plus rapidement que le château LEGO d'un enfant, qui est d'ailleurs quelque chose que beaucoup de gens impriment maintenant pour leurs enfants. Le bon et ancien crowdsourcing Web 2.0 est largement responsable de la croissance de l'impression 3D. Il existe de nombreux sites Web où les gens vendent leurs propres produits manufacturés, les plans de ces produits, ou ils partagent simplement les plans de manière open source. Shapeways.com et Thingiverse.com sont deux de ces sites populaires. (sur le crowdsourcing dans Crowdsourcing: ce que c'est, pourquoi cela fonctionne et pourquoi il ne s'en va pas.)

Oh, les gens fous impriment

L'ensemble du concept de l'impression 3D fait sans aucun doute partie d'une tendance plus large dans le mouvement de bricolage en croissance, qui se déroule dans les sous-sols et les ateliers depuis des décennies. Alors que les professionnels utilisent la technologie d'impression 3D pour le design industriel, l'architecture, l'ingénierie et plus encore, la barrière pour que les gens produisent des produits faits maison en tant qu'amateurs peut être aussi faible que 400 $ pour certaines imprimantes. C'est à peu près le prix d'un vélo de montagne décent. De plus, si vous allez avec l'imprimante, vous pourrez peut-être simplement imprimer les pièces pour construire votre propre vélo de montagne.

Bien que le marché moyen des imprimantes 3D soit d'environ 2 000 $, cela met toujours ces appareils à la portée d'un concepteur amateur, comme le MarkerBot Replicator 2, très populaire, illustré ci-dessous.

De plus, les spécialistes des données et de l'ingénierie ne manqueront pas de méthodes et de terminologies sur lesquelles s'appuyer pour se lancer dans la courbe d'apprentissage de la conception 3D; des termes comme «réduction du nombre de polygones» et «plastique ABS» et «plastique PLA» sont la norme.

Makerbot Replicator 2, Makerbot.com

La créativité des conceptions pour les imprimantes 3D semble ne connaître aucune limite, des pièces de jeu faites maison et des étuis pour iPhone aux puits, écrous et boulons (littéralement). Voici quelques exemples étonnants.

Faites vos propres lunettes avec un design pour ces spécifications Marcello, Vertdesign.com.au

Jouez avec ce Rubik's cube de 1600 $, 17x17x17 de l'enfer, Shapeways.com

En parcourant les allées virtuelles de ces sites de partage de plans 3D, je ne pouvais m'empêcher de sourire aux nombreux articles fantaisistes que les gens fabriquaient clairement non pas pour les masses, mais pour eux-mêmes. Comme ce Super Mario Mobius Strip:

Super Mario Mobius Strip, Shapeways.com

Et voici une autre chose que les gens commencent à faire à la maison: les jouets sexuels. Tom Nardone, fondateur de MakerLove.com, un site gratuit proposant des modèles de jouets sexuels faits maison, a expliqué les avantages de la production à domicile d'articles que beaucoup de gens trouvent gênant d'acheter.

Controverse d'impression 3D

Mais avec toutes les bonnes choses que les gens impriment à la maison, il y a aussi une controverse autour de l'impression 3D, car tout le monde n'imprime pas des jouets sexuels inoffensifs et des lunettes de hanche. D'une part, de nombreux amateurs font des plans - et des impressions réelles - de produits brevetés, ce qui porte atteinte aux droits du titulaire du brevet. Une recherche rapide sur de nombreux sites Web de torrent connus pour le commerce de fichiers clandestin et parfois minable révèle un nombre croissant de conceptions partagées pour des articles brevetés. Les infractions ne se résoudront probablement pas de sitôt, surtout maintenant que la numérisation d'objets avec des applications de numérisation CT a rendu si facile la traduction instantanée d'objets 3D en un fichier numérique.

Mais ce qui est encore plus controversé - d'autant plus que les États-Unis se débattent avec la législation sur le contrôle des armes à feu - est la possibilité d'imprimer des armes à feu en plastique pleinement fonctionnelles. Selon la plupart des comptes, la qualité de ces armes à feu est discutable, mais elles posent des problèmes si les législateurs décident de mettre en œuvre une législation visant à accroître le contrôle des armes à feu dans le sens où il y a très peu de choses qui pourraient être faites pour empêcher la prolifération des armes imprimées à domicile.

L'avenir de la 3D

Alors que les gens développent de nouveaux produits pour les imprimantes 3D partout, ce ne sont pas seulement les produits eux-mêmes qui changent le paysage des choses, mais les concepts dérivés de la pratique, tels que le crowdsourcing, un virage vers la fabrication par soi-même, et la pure créativité des applications que les amateurs et les fabricants proposent. Le fait que la technologie d'impression 3D soit essentiellement grande ouverte et accessible est à la fois son plus grand avantage et l'un des défis majeurs auxquels elle sera confrontée lorsqu'elle se heurtera aux lois sur les brevets et à d'autres restrictions - sans parler de la puissance considérable de l'industrie manufacturière . Mais alors qu'il y a seulement quelques années, imprimer vos propres produits plutôt que de les acheter en magasin était totalement inconcevable, cela devient de plus en plus une option plus réaliste. Comme pour toute technologie révolutionnaire, les résultats sont sûrs d'être cool … et peut-être un peu compliqués.