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Voici les tendances de la fabrication additive qui auront un impact profond en 2023.
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Nous observons plusieurs tendances de fabrication additive qui deviendront des facteurs majeurs en 2023. Ces tendances se sont développées au cours des dernières années. Ce que nous verrons en 2023, c'est la maturité de la technologie. Nous verrons l'impression 3D prendre une place permanente dans les choix des méthodes de production. les entreprises d'impression 3D continuent d'expérimenter des méthodes et des matériaux, mais la technologie de base a été acceptée dans la fabrication traditionnelle. Nous verrons les implications de ce phénomène se manifester encore et encore au cours de l'année à venir.
Les nombreux visages de la durabilité
L'un des avantages de l'impression 3D est son caractère écologique. Cela se voit dans les conceptions, les prototypes, les outils, les moules et les produits finaux. Il y a moins de déchets, et la méthode de traitement nécessite moins d'énergie. Une grande partie des déchets peut être recyclée instantanément. Les produits peuvent être conçus avec moins de matériaux. Les articles peuvent être allégés, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie pendant le cycle de vie du produit. Des assemblages entiers peuvent être imprimés, ce qui réduit la nécessité d'imprimer de multiples pièces individuelles.
Un prototype de pièce de moteur nécessite beaucoup moins de matériau à imprimer en 3D qu'à usiner à partir d'un bloc de métal. Un prototype en plastique peut être imprimé en 3D en une seule pièce au lieu d'être moulé par injection à partir de trois moules distincts, puis assemblé.
Autodesk a créé un site sur la durabilité qui comprend une base de données sur les matériaux, les méthodes de fabrication et d'autres éléments de la conception et de la fabrication des produits, afin de contribuer à la durabilité de la fabrication additive. Le site utilise des données pour analyser la durabilité de la conception d'un produit. Le site peut également recommander des alternatives pour augmenter la durabilité d'un produit sans en diminuer la qualité.
Progrès de la 3D pour la médecine
Les départements de recherche des universités et des entreprises développent des techniques d'impression 3D pour les tissus humains. Par exemple, le laboratoire d'impression et d'imagerie 3D de l'université du Minnesota - un groupe de recherche collaboratif au sein du département de radio-oncologie de l'université - a réuni des spécialistes de plusieurs disciplines, dont la physique médicale, la radio-oncologie clinique et la médecine vétérinaire.
Le groupe utilise l'imagerie avancée, la modélisation informatique et l'intelligence artificielle pour imprimer en 3D des tissus humains. Il utilise des cellules souches du patient pour imprimer en 3D des patchs de peau. Leur premier objectif pour un organe interne complet sera un rein humain. Ils utilisent également des technologies avancées pour améliorer l'efficacité des thérapies contre le cancer.
Automatisation de la fabrication additive
Alors que l'impression 3D automatise le développement des pièces, les fabricants utilisent des flux de travail numériques et des systèmes d'automatisation pour rationaliser davantage les lignes de fabrication additive. Le traitement automatisé des pièces élimine l'intervention manuelle après la production des composants, ce qui augmente le débit de production.
De nombreuses startups proposent des solutions logicielles et matérielles de conception et de traitement compatibles avec les imprimantes, qui automatisent les processus de fabrication additive. Elles permettent le développement de pièces à grande vitesse, la fabrication à la demande et le prototypage rapide, tout en améliorant la flexibilité de l'impression et en réduisant les déchets. En outre, les lignes d'impression 3D automatisées réduisent les coûts de main-d'œuvre et éliminent les erreurs manuelles.
Nouveaux matériaux
Les investissements dans les matériaux de fabrication additive alimentent la croissance des possibilités de fabrication additive. Selon Jabil, "on ne saurait trop insister sur l'importance des nouveaux matériaux. En dehors du coût élevé de l'équipement, les matériaux et les écosystèmes fermés de la fabrication additive, qui ont entravé la croissance de l'industrie de l'impression 3D, constituent le prochain grand obstacle. De nombreux types de matériaux d'impression 3D sont aujourd'hui sur le marché, mais peu sont suffisamment avancés pour répondre aux exigences de qualité ou de réglementation des industries."
Les propriétés des matériaux d'alimentation et des liants ont un impact significatif sur les propriétés mécaniques du produit imprimé. Des startups développent de nouveaux matériaux pour appliquer la fabrication additive dans divers cas d'utilisation. En outre, les matériaux intelligents, les céramiques, l'électronique, les biomatériaux et les composites sont utilisés pour développer des composants aux propriétés avancées. Ils permettent l'impression 3D de produits non conventionnels tels que les appareils médicaux, l'électronique grand public et les organes bioartificiels. En outre, des startups extraient des matériaux d'impression 3D à haute valeur ajoutée des flux de déchets afin de réduire les besoins en matériaux vierges et les émissions.
Du prototypage rapide à la production
La fabrication additive est devenue une forme de fabrication fiable et efficace. À mesure que les grandes entreprises des secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la médecine adoptent la fabrication additive dans le cadre de leur production quotidienne, cette technologie a gagné une place permanente - et non plus expérimentale - parmi les choix de production.
l'utilisation de l'impression 3D pour les gabarits, les montages et l'outillage, la production de ponts et les pièces de production a connu une croissance remarquable au cours des dernières années. Au cours de cette période, les industries de l'équipement lourd et des machines industrielles ont connu la plus forte adoption de cas d'utilisation pour les gabarits, les montages et l'outillage ; les soins de santé ont été les plus grands adeptes de la production de ponts, et les industries de l'orthopédie et des machines industrielles ont connu les plus forts taux d'adoption de l'impression 3D pour les pièces de production.
Rendre la chaîne d'approvisionnement plus résiliente
La pandémie a révélé les faiblesses de la chaîne d'approvisionnement. Bien que certains de ces problèmes aient été résolus, des faiblesses persistent et vont perdurer pendant un certain temps. La fabrication additive est venue à la rescousse lors des pénuries mondiales d'EPI et de ventilateurs. Cette technologie continuera d'être sollicitée pour pallier les perturbations de la chaîne d'approvisionnement.
Jabil a noté que la gestion de la chaîne d'approvisionnement s'est concentrée sur les coûts et l'efficacité au détriment de la résilience. Il n'est pas étonnant que de nombreuses chaînes d'approvisionnement aient échoué lorsqu'elles ont été confrontées à des perturbations aussi importantes que la pandémie - l'impact de la chaîne d'approvisionnement du COVID-19 a été ressenti dans tous les secteurs, mais surtout dans celui des soins de santé et des dispositifs médicaux. Aujourd'hui, le renforcement de la résilience de la chaîne d'approvisionnement est un objectif clé dans tous les secteurs.
