L'impression 3D

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Une nouvelle révolution industrielle ?
L'impression 3D, qui permet de créer des objets par superposition de fines couches de matière, est une technologie en plein essor. Longtemps réservée aux industries de pointe, elle s'est démocratisée


Une nouvelle révolution industrielle ?



L'impression 3D, qui permet de créer des objets par superposition de fines couches de matière, est une technologie en plein essor. Longtemps réservée aux industries de pointe, elle s'est démocratisée avec l'arrivée sur le marché d'imprimantes moins onéreuses et plus rapides. Entièrement mise à jour, la deuxième édition de cet ouvrage en dresse un panorama complet, des différents procédés aux types de machines, des multiples champs d'application (design, architecture, médecine, agroalimentaire...) aux conseils pratiques pour les particuliers. Étoffé d'un nouveau chapitre sur l'impression 3D en France, ce livre de référence vous expliquera pourquoi ce mode de fabrication risque d'avoir un formidable impact sur notre société...



A qui s'adresse ce livre ?




  • A tous les makers, bricoleurs, bidouilleurs, geeks, designers, artistes, inventeurs...


  • Aux particuliers ou aux décideurs souhaitant utiliser l'impression 3D dans leur quotidien ou leur entreprise



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  • Qu'est-ce que l'impression 3D ?


    • L'impression 3D en relief


    • Les différents procédés


    • Les types d'imprimantes 3D


    • Les matériaux d'impression 3D




  • L'impression 3D en pratique


    • La phase de modélisation et de préparation


    • La phase d'impression


    • La phase de finition




  • Applications et perspectives


    • L'impression 3D pour les particuliers


    • L'impression 3D pour les professionnels


    • L'impression 3D en France


    • La troisième révolution industrielle ?




  • Annexe A. Ressources utiles


  • Annexe B. Glossaire

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 17 juillet 2014
Nombre de lectures 467
EAN13 9782212266863
Langue Français
Poids de l'ouvrage 8 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,0135€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

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MATHILDE BERCHON
Avec la collaboration de Bertier Luyt
Préface de Joël de Rosnay

L’impression

e
2 édition

Une nouvelle révolution industrielle ?
L’impression 3D, qui permet de créer des objets par
superposition de fines couches de matière, est une technologie
en plein essor. Longtemps réservée aux industries de pointe,
elle s’est démocratisée avec l’arrivée sur le marché
d’imprimantes moins onéreuses et plus rapides. Entièrement mise
à jour, la deuxième édition de cet ouvrage en dresse un
panorama complet, des diférents procédés aux types de machines,
des multiples champs d’application (design, architecture,
médecine, agroalimentaire…) aux conseils pratiques pour les
particuliers. Étofé d’un nouveau chapitre sur l’impression 3D
en France, ce livre de référence vous expliquera pourquoi ce
mode de fabrication risque d’avoir un formidable impact sur
notre société…

À qui s’adresse ce livre ?
À tous les makers, bricoleurs, bidouilleurs, geeks, designers,
artistes,inventeurs…
Aux particuliers ou aux décideurs souhaitant utiliser
l’impression3D dans leur quotidien ou leur entreprise

Au sommaire
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com

Consultante en impression 3D et
open hardware,Mathilde Berchon
est la fondatrice de MakingSociety,
agence conseil et média spécialisée
sur ces thèmes. Elle a par ailleurs
travaillé pour le service d’impression
3D Sculpteo et le distributeur
d’imprimantes 3D personnelles CKAB.

www.makingsociety.com

Bertier Luytle fondateur du est
FabShop, atelier de modélisation
3D et de fabrication digitale qui
distribue les imprimantes MakerBot
et produit l’événement MakerFaire
en France.Expert 3D, il a notamment
coordonné la modélisation du château
de Versailles pour Google Earth.

www.lefabshop.fr

de Craig S. Kaplan (www.cgl.uwaterloo.ca/~csk)

« Bunny » bunny

Code éditeur : G13946
ISBN : 978-2-212-13946-4
Viseut elH eden rcyo Suevegretrumrea :n (www.segerman.org) / Stanford Computer Graphics Laboratory

L’impression

MATHILDE BERCHON
Avec la collaboration de Bertier Luyt
préface de Joël de rosnay

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Deuxième édition

i

on

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le
présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans autorisation de l’éditeur ou du Centre Français
d’Exploitation du Droit de Copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris.

Éditions Eyrolles
61 bd Saint-Germain
75240 Paris Cedex 05
www.editions-eyrolles.com

© Whitney Trudo pour la photo page 193
© Groupe Eyrolles, 2014
ISBN : 978-2-212-13946-4

M

O

prÉFACe

SURFER LA GRANDE VAGUE
NDIALE DE L’IMPRESSION 3D

L’industrie classique transforme la matière en utilisant de l’énergie et de l’information. Elle
est symbolisée par l’usine centralisée et les grandes entreprises capables de produire en
masse des automobiles, des avions, des biens de consommation, des robots ménagers, des
appareils électroniques ou encore des ordinateurs. La nouvelle industrie en train de naître
s’inspire de celle établie sur Internet et les réseaux numériques : latransformation de
l’information conduisantà l’explosion du Web 2.0 et aux contenus générés par les utilisateurs.
Cette nouvelle vague de production industrielle sculpte la matière, grâce à de l’information
et de l’énergie, pour fabriquer des quantités d’objets divers et personnalisés. Comme le disait
très justement Nicolas Negroponte, ancien directeur du MIT Media Lab, la révolution Internet
a contribué, avec la numérisation, à « transformer des atomes en bits ». Aujourd’hui, il devient
possible de retransformer des bits en atomes, c’est-à-dire en objets physiques, chez soi, dans
son atelier de bricolage ou dans une PME, grâce aux imprimantes 3D et aux machines de
prototypage rapide. Ce mouvement a été prédit en France dès 2006 : «Les pronétaires
ne vont pas se contenter de fabriquer des produits numériques (textes, musique, vidéos,
jeux, etc.). D’étonnants outils leur donnent désormais la possibilité de fabriquer des objets
1
physiquesà partir d’imprimantes 3D.» « Une nouvelle révolution industrielle est en train de
naître sous nos yeux avec l’irruption de ce que l’on pourrait appeler les MUP (Micro-Usines
2
Personnalisées). »

La nouvelle vague qui déferle actuellement sur le monde conduit à un mouvement qui
s’am3
plifie, typique de la « société fluide » naissante : c’est leMaker Movement. Autrement dit, un
mouvement d’artisans, de bricoleurs et de «hobbyistes » quicréent, produisent et partagent
des objets grâce à des outils accessibles : scanners, machines à découper, fraiseuses laser,
imprimantes 3D. Unmaker, traduit en français, est un « faiseur », un mot souvent interprété
de manière péjorative. On pourrait donc franciser le terme de maker en créant le
néologisme «doueur ».En anglais, undoer (prononcez« doueur »),du verbeto do (faire),est
une personne qui agit, qui propose de nouveaux concepts, une théorie, des stratégies. Un
doueur (ou une doueuse) est donc à la fois un fabricant, un artisan et un bricoleur qui invente,
fabrique, échange et même vend des objets physiques provenant de créations personnelles
ou collectives.

1. Joëlde Rosnay, avec la collaboration de Carlo Revelli,La Révolte du pronétariat. Des mass média aux
média des masses, Fayard, 2006.
2. Joëlde Rosnay, «Comment imprimer des objets chez soi. Après les TIC, voici les MUP !», lemonde.fr,
9 novembre 2006.
3. ChrisAnderson,Makers : La nouvelle révolution industrielle, Pearson, 2012.

PRÉFACE. SURFER LA GRANDE VAGUE MONDIALE DE L’IMPRESSION 3D

V

VI

Le mouvement des doueurs, couplé à la baisse des prix des imprimantes 3D, va avoir une très
grande portée mondiale. Les nouveaux artisans du numérique 3D, des TPE et des PME vont
progressivement remplacer la culture de la consommation et du gaspillage par une culture
de la création, de l’innovation et de la production décentralisée. Ce mouvement débouche
aussi sur de nouvelles formes d’éducation, les «travaux pratiques» de nos écoles, lycées et
universités faisant place à de la coéducation dans des ateliers ouverts à tous (hackerspaces,
makerspaces, Fab Labs), qui se sont créés dans le monde entier en l’espace de quelques
années. Un mouvement qui prend une ampleur considérable avec Facebook et Twitter, par
l’échange en P2P, grâce aucrowdsourcinget aucrowdfunding.

Évidemment, l’avènement de ces MUP n’ira pas sans créer de graves diicultés industrielles,
économiques et même juridiques. Nous allons sans doute connaître les mêmes problèmes
liés aux droits d’auteur que ceux que l’on observe aujourd’hui pour la musique ou les textes
imprimés, mais cette fois pour des objets sous «marques déposées». Par ailleurs, de
nouveaux conflits vont éclater entre les grands producteurs d’objets standardisés destinés
à des consommateurs de masse, et des pronétaires, des micro-TPE ou des associations,
capables de fabriquer des objets jusqu’alors produits en série dans des usines centralisées.
Et que dire des applications issues des nanotechnologies, telles que les imprimantes
moléculaires ou cellulaires ? Aujourd’hui, des bio-imprimantes 3D fabriquent en efet des tissus
vivants, et même des organes implantables chez l’homme. Entre les mains de particuliers
et sans contrôle, ces systèmes pourraient être détournés afin de fabriquer des drogues, des
armes nanotechnologiques, voire des agents capables de modifier l’environnement.

D’où l’importance de l’information, de l’évaluation, du débat public et politique, en même tant
qu’industriel et culturel, proposés par ce livre, annonciateur d’une révolution que le monde
industriel n’avait peut-être pas connue depuis la machine à vapeur, les machines-outils à
commande numérique ou les robots. Cet ouvrage prédit la naissance d’une démocratie
industrielle : le «faites-le vous-mêmes » à la portée de tous, de groupes, de réseaux sociaux
et même d’industries classiques si elles apprennent à surfer la grande vague mondiale de
l’impression 3D.

Joël de Rosnay

Conseiller de la présidente d’Universcience
Président exécutif de Biotics International
Auteur du livreSurfer la vie, 2012

L’IMPRESSION 3D

remerCiemenTs

J’aimerais tout d’abord remercier Antoine Derouin, mon éditeur, pour son suivi précieux et
attentif tout au long de l’écriture de ce livre, ainsi que le directeur éditorial Éric Sulpice et
toute l’équipe marketing d’Eyrolles pour leur engagement passionné à chaque étape de cette
aventure.

Je tiens aussi à remercier Joël de Rosnay d’avoir accepté de préfacer l’ouvrage et de nous
faire partager sa vision de la fabrication de demain.
Également Bertier Luyt, pour l’écriture du chapitre sur la modélisation, et son énergie sans
pareil.
Clément Moreau et Marine Coré-Baillais de Sculpteo pour m’avoir ofert la chance de me
lancer dans ce projet.
Mes remerciements vont aussi à Oliver Tate et Benjamin Renaud de l’entreprise Work and
Progress pour leur relecture attentive du chapitre sur les finitions, ainsi qu’à François Arnoul
de 3D Avenir et Éric Bredin de Stratasys.
Enfin, un grand merci à mes proches, Jacques, Béatrice, Claire et Colin, pour leur
enthousiasme et leurs excellents conseils.

Il n’y aurait bien sûr pas eu de deuxième édition sans lecteurs. Je voudrais donc vous
remercier chaleureusement de vous être procuré le livre, de l’avoir lu, aimé et partagé autour de
vous.

REMERCIEMENTS

Mathilde Berchon

VII

TABLe Des mATiÈres

pArTie 1
QU’EST-CE QUE L’IMPRESSION 3D ?

Chapitre 1.L’IMPRESSION 3D EN BREF.......................
Un procédé par ajout de matière............ ................ ..............
Petit historique......................................................................
Que peut réaliser l’impression 3D ?......................................
Des formes géométriques complexes et imbriquées............
Des pièces mécaniques d’un seul tenant. ............................ .
Des objets uniques très travaillés.. .................................. .....
Des pièces d’avions ou de voitures......................................
Des organes humains..........................................................
Les matériaux utilisés............................................................
Les plastiques.....................................................................
Les métaux..........................................................................
La céramique......................................................................
Les autres matériaux...........................................................
Que va changer l’impression 3D ?.........................................
rendre la fabrication accessible à tous................................
Fabriquer des objets sans assemblage ........................ .........
réduire les coûts de production..........................................
réaliser des pièces uniques à la demande...........................
imaginer les objets de demain.... ......... ................................

Chapitre 2.LES DIFFÉRENTS PROCÉDÉS...................
Les principes de base.... ........ ................................................
Une technique de fabrication additive.................................
Un procédé à commande numérique................ ................. ..
pas d’impression 3D sans fichier 3D.. ...................................
L’impression 3D par photopolymérisation...........................
La stéréolithographie...........................................................
Le procédé DLp...................................................................

TABLE DES MATIÈRES

3
3
5
8
9
9
9
10
11
11
12
13
13
13
14
14
15
15
15
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17
17
17
17
17
18
18
20

IX

X

La technologie polyJet........................ .. ..............................
La 2pp : l’impression 3D à échelle nanoscopique.................
L’impression 3D par liage de poudre........... ................ . ........
Le frittage laser...................................................................
Le procédé e-Beam. ........ ....................................................
La technique 3Dp........................................................ ........
Les techniques à jet d’encre................................................
L’impression 3D par dépôt de matière fondue....................
La technique FDm...............................................................
Avantages et limites............................................................
L’impression 3D par encollage de papier.............................
En résumé...............................................................................

Chapitre 3.LES TYPES D’IMPRIMANTES 3D..............
Les critères de choix d’une imprimante 3D . .........................
Les imprimantes 3D personnelles.........................................
reprap, l’imprimante qui s’imprime elle-même...................
Anatomie d’une imprimante personnelle..............................
Fab@Home.........................................................................
makerBot industries.............................................................
Ultimaker............................................................................
solidoodle................ ........................................... ................
printrbot jr..........................................................................
micro m3D........ ............................. ......................................
Cube.... ...............................................................................
imprimantes n’utilisant pas la FDm......................................
et toutes les autres..............................................................
Les imprimantes 3D professionnelles...................................
Les modèles proJet de 3D systems.....................................
Les objet24 et objet30 d’objet...........................................
Les uprint se de stratasys.......................... .........................
La perfactory p3 mini multi Lens d’envisionTeC...................
La série proJet X60.......................................... ................. ..
Les imprimantes 3D de production......................................
Les eos p...........................................................................
La gamme proJet 7000 de 3D systems.... ......... ..................
La gamme objet Connex ............................................. ........

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24
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31
31
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