Tout ce que vous devez savoir sur la fabrication additive

Et ce que l'on peut faire avec l'impression 3D dans la mode

temps de lecture: 14 mn
in brief

L’impression 3D est une technologie qui fait de plus en plus parler d’elle grâce aux impressionnantes possibilités qu’elle crée pour de nombreuses industries. Dans le monde de la mode, par exemple, elle permet de créer des structures innovantes, ou encore d’offrir des options de personnalisation intéressantes. Mais cette technologie, aussi appelée fabrication additive, est souvent méconnue. Comment fonctionne une imprimante 3D ? Quelles sont les technologies existantes ? Que peut-on réaliser à l’heure actuelle avec une imprimante 3D ? Cet article, en collaboration avec la société d’impression 3D Sculpteo, vous permettra d’y voir plus clair et de mieux comprendre les potentielles applications, présentes ou futures, de cette technologie.

Qu’est-ce que l’impression 3D ?

L’impression 3D, aussi appelée fabrication additive, est une technologie qui fabrique des objets couche par couche, à partir d’un modèle 3D réalisé avec un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). La pièce produite est donc obtenue grâce à la superposition de couches imprimées, contrairement à la fabrication soustractive classique où on retire de la matière à partir d’un bloc de matière existant. Il existe à l’heure actuelle de nombreuses technologies d’impression 3D, pouvant réaliser des objets dans différents types de matériaux : plastiques, métaux, résines, etc.

Mais comment fonctionne l’impression 3D concrètement ? Tout dépend de la technologie utilisée. En effet, il existe un vaste choix de techniques. Par exemple, vous ne pouvez pas imprimer du titane comme vous imprimez du plastique en raison des contraintes inhérentes à chaque matériau. Voici donc une présentation des technologies principales pour vous aider à y voir plus clair.

Panorama des technologies d’impression 3D

Dépôt de fil (FDM)

Le dépôt de fil (Fused Deposition Modeling, ou FDM, en anglais) est une des technologies d’impression 3D les plus répandues. Le procédé est simple : la machine fait fondre un filament et le dépose couche par couche grâce à une buse d’impression. C’est la technologie la plus utilisée pour les imprimantes 3D personnelles, en raison notamment de sa simplicité d’utilisation et de son faible coût. Elle est en revanche moins utilisée dans le monde de l’industrie car elle crée des pièces moins résistantes que les imprimantes 3D professionnelles, avec une moindre précision.

Les matériaux les plus souvent utilisés avec cette technologie sont l’ABS, le PLA et le polycarbonate, étant tous des plastiques.

Stéréolithographie (SLA)

La Stéréolithographie (SLA) est une technique d’impression 3D où une lumière UV vient chauffer de façon sélective des parties d’un réservoir de photopolymère liquide, couche par couche, afin de les solidifier, conformément au modèle 3D réalisé. Cette technologie permet d’obtenir des pièces avec une belle qualité de surface et un bon niveau de détails. En revanche, les objets sont fragiles et peuvent facilement casser. Ils réagissent également mal à une exposition prolongée à la lumière. La stéréolithographie est donc surtout utilisée pour réaliser des pièces d’art ou des prototypes non-fonctionnels.

Frittage sélectif par laser (SLS)

Exocet Paris, campagne réalisée en collaboration avec Futur404

Le frittage sélectif laser (Selective Laser Sintering, ou SLS, en anglais) est la technologie d’impression 3D professionnelle la plus utilisée pour réaliser des pièces en plastique. Un laser vient fusionner couche par couche de fines particules de poudre de plastique. Une fois le processus terminé, il faut laisser refroidir le bac d’impression, puis extraire la pièce de la poudre, et retirer les particules restantes.

Cette technologie fonctionne avec de nombreux matériaux, aux propriétés diverses. Parmi eux, on compte notamment le Nylon, plastique le plus communément utilisé en impression 3D professionnelle, le Nylon chargé verre, plus robuste, ou encore le PEBA, un plastique flexible. Les pièces sont dans l’ensemble assez résistantes et à des tarifs raisonnables. Autre avantage majeur : de nombreuses options de finitions sont disponibles.

Cette technologie a notamment été utilisée par Exocet pour réaliser les parties imprimées en 3D de ses sacs.

Multi Jet Fusion

La technologie Multi Jet Fusion a été récemment lancée par HP. Elle permet d’imprimer des pièces en plastique, à partir d’un bac de poudre, comme la technologie SLS. En revanche, elle permet de créer des pièces plus rapidement, car la poudre n’a pas besoin d’être autant chauffée qu’avec le frittage sélectif laser, grâce à l’utilisation d’un agent liant qui vient compléter l’action du laser et facilite donc la fusion. Le temps de chauffe et de refroidissement est donc grandement diminué. La qualité de détails des pièces est également meilleure grâce à un agent détaillant que l’imprimante vient projeter sur la poudre de plastique au moment de la fusion.

Seul bémol, le choix de matériaux reste encore limité, bien que des nouveautés devraient être lancées prochainement. En effet, il n’est possible d’imprimer que des pièces en Nylon gris ou noir, avec peu de choix en termes de finitions.

Polyjet

La technologie d’impression 3D Polyjet permet de réaliser des pièces très qualitatives en résine, avec une surface bien lisse. Elle fonctionne d’une façon assez similaire à une imprimante 2D à jet d’encre : l’imprimante projette de fines gouttes de liquide photopolymère qui est durci instantanément grâce à des rayons UV.

Il est possible d’obtenir des pièces de nombreuses couleurs, ainsi que des pièces translucides grâce à un processus de polissage.

CLIP

Lancée par Carbon, la technologie CLIP (Continuous Liquid Interface Production) permet de réaliser des pièces en résine de haute qualité, à une vitesse révolutionnaire. En effet, il est possible d’imprimer des pièces complexes en moins de 10 minutes. Une séquence continue d’images UV est projetée sur un bain de résine liquide, ce qui la solidifie, alors que la plateforme de construction s’élève sans s’arrêter jusqu’à la fin du processus. L’innovation majeure ici est donc que, contrairement aux autres techniques d’impression 3D, l’objet est réalisé en continu, et non couche par couche.

Différentes résines sont disponibles pour l’impression 3D avec la technologie CLIP, certaines étant totalement flexibles, similaires à du caoutchouc, d’autres étant totalement rigides. Les applications potentielles sont donc multiples.

C’est cette technologie d’impression 3D qui a été utilisée par Adidas pour réaliser la semelle révolutionnaire de sa chaussure Futurecraft 4D.

ColorJet

La technologie Colorjet permet de réaliser des objets imprimés en 3D multicolores, à partir d’une poudre minérale fine, similaire à du plâtre. La peinture est directement appliquée par l’imprimante lors du processus de fabrication de la pièce. Il s’agit donc de la technique la plus rapide pour obtenir un objet coloré, sans ajouter de finitions.

Les applications sont surtout décoratives en raison de la fragilité des objets. Par exemple, cette technologie est très utilisée pour imprimer des scans 3D de personnes ou d’objets réalisés grâce à des applications dédiées.

Fusion sélective par saser (SLM)

La fusion sélective par laser (Selective Laser Melting, soit SLM, en anglais) est un processus d’impression 3D métal. Un laser vient fusionner de la poudre métallique couche par couche en la faisant fondre totalement. Etant donné qu’il faut atteindre la température de fusion des métaux, les temps de chauffe et de refroidissement sont assez importants. En revanche, les objets réalisés grâce à ce procédé sont extrêmement résistants.

Frittage laser de métal (DMLS)

Le frittage laser de métal (Direct Metal Laser Sintering, soit DMLS, en anglais) est une autre technologie d’impression 3D métal. Elle est très similaire à la Fusion sélective par laser, à la différence près que la poudre n’est pas totalement fusionnée, elle est simplement frittée, comme avec la technologie SLS. Les températures nécessaires sont donc moins élevées, ce qui diminue le temps de chauffe et de refroidissement.

Projection de liant

La projection de liant est une autre technique d’impression 3D de métal, développée par ExOne. Elle est significativement moins chère que les autres techniques d’impression 3D métal car elle utilise un processus résolument différent pour fusionner la poudre métallique. En effet, un agent liant est déposé sur la poudre avant qu’elle soit chauffée pour être fusionnée, ce qui réduit le besoin d’une haute température pour que le procédé fonctionne. Les temps de chauffe et de refroidissement sont donc significativement moins élevés.

Fonderie

La fonderie, ou moulage à cire perdue, est une technique utilisant l’impression 3D pour créer des pièces en métal, très utilisée en bijouterie notamment. Une première version de l’objet désiré est imprimée en 3D en cire, puis un moule en plâtre est versé dessus. Ensuite, du métal liquide est injecté dans ce moule afin d’obtenir la pièce finale.

Quelles applications pour l’impression 3D dans la mode ?

Chaussures imprimées en 3D

L’impression 3D commence à être de plus en plus utilisée dans le secteur de la chaussure, en raison des nombreuses possibilités qu’elle offre. D’abord, elle permet de créer des designs innovants, impossibles à réaliser sans cette technologie. C’est par exemple ce que fait Continuum Fashion. Mais la fabrication additive est aussi une bonne solution pour créer des chaussures extrêmement performantes et personnalisables. C’est ce qu’Adidas a bien compris en utilisant l’impression 3D pour réaliser la semelle de sa sneaker FutureCraft 4D, aux très bonnes performances sportives, et sur-mesure. La fabrication additive permet en effet de réaliser des vêtements ou accessoires personnalisables sans coût supplémentaire, ce qui répond parfaitement à la demande croissante de produits adaptés aux besoins individuels de chaque consommateur.

Maroquinerie & impression 3D

La maroquinerie a également son mot à dire dans le monde de la fabrication additive ! En effet, il est possible de réaliser des designs innovants grâce à cette technologie. C’est notamment ce qu’a démontré Exocet Paris avec ses animaux imprimés en 3D, intégrés au design de leurs sacs. Chaque client pouvant personnaliser sa structure imprimée en 3D, on est ici encore dans un cas intéressant de produit individualisé.

Joaillerie & impression 3D

Le bracelet Loewe imprimé en 3D, en collaboration avec VOJD Studios

La fabrication additive permet de réaliser des pièces de joaillerie uniques, personnalisables, aux designs innovants. La montée de l’impression 3D de métal a notamment permis cet essor. Il est maintenant possible de réaliser des bijoux en argent ou en laiton grâce à la technique de fonderie, par exemple.

Lunettes imprimées en 3D

Ferrari concept, des lunettes imprimées en 3D, en collaboration avec VOJD Studios

Les lunettes imprimées en 3D sont également en plein essor. L’argument majeur pour l’utilisation de cette technologie dans le secteur optique est la liberté de design qu’elle offre, permettant de créer des montures novatrices. Autre avantage majeur : il est possible de réaliser des lunettes sur-mesure pour chaque client, ce qui est donc plus confortable. Aussi, les montures étant généralement plus légères en impression 3D, le confort est également amélioré par ce biais.



Comme vous pouvez le voir, l’impression 3D peut être utilisée de nombreuses façons dans le monde de la mode, que ce soit pour des besoins de personnalisation ou pour son potentiel fort en termes de design. L’essentiel est avant tout de savoir choisir la technologie adaptée au projet en question afin de tirer le maximum de la fabrication additive. Besoin d’aide pour y voir plus clair ? N’hésitez pas à vous rendre sur le
blog de Sculpteo, service d’impression 3D en ligne, pour en découvrir plus sur toutes les technologies existantes !

 

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