L’intérêt de la fabrication additive

Tout est parti d’une devinette sur Facebook. Nous voulions voir si les followers comprenaient l’intérêt de l’impression 3D à l’aide d’une photo comme on en voit pas mal sur le sujet. L’arrière pensée était même plus radicale et c’est la raison de cet article explicatif.

Commençons par la photo trouvée sur cette page qui traite d’un autre sujet épineux qu’est la qualification des pièces imprimées en 3D mais nous en reparlerons plus tard.

Cette photo m’a tapée dans l’oeil parce que même si je ne connais pas la fonction de la pièce, application aéro ou autre, peu importe, j’ai immédiatement compris ce qu’elle voulait illustrer, d’où la devinette “quel est le point commun entre toutes ces pièces ?”. J’ai aussi compris par les réponses reçues que ce n’était pas évident pour tout le monde, mais ça je m’y attendais et avais prévu une explication en réserve, avec une cible bien précise.

Commençons par répondre à la question, et ne pas faire un hors sujet : toutes ces pièces ont la même fonction, on pourrait même dire que ce sont la même pièce et qu’elles sont faites dans le même métal. Maintenant qu’elle est la différence ?

• 1 2 et 2bis sont la pièce d’origine. 1 est probablement une ébauche obtenue en fonderie pour ne pas gâcher trop de matière en taillant dans un bloc mais nécessite la réalisation d’un outillage coûteux (des moules) et peut être aussi forgé.
• 2 est la pièce finale et 2bis la même sans les oreilles.
• Ensuite nous avons 3 variantes ou itérations de 2bis obtenues en fabrication additive.
• 3 se contente de remplacer les pleins de 2bis par des structures lattices,
• 4 va un peu plus loin sur la modification de la forme en conservant les axes de rotation et d’encrage,
• et 5 est le résultat ultime d’une optimisation topologique.

Nous sommes d'accord que toutes sont au moins aussi solides que 2bis (voir plus, des études démontrent que les pièces optimisées en FA sont plus solides) et remplissent la même fonction finale, il n'y a même pas de cumule de fonctionnalité ce qui pourrait être possible, mais nous ne connaissons pas l'environnement final de cette pièce.

Tout est dit mais nous allons reformuler et conclure

La pièce d’origine, celle produite en série aujourd’hui (2 & 2bis) réclame plusieurs étapes pour sa production : fonderie, usinage… ce qui est coûteux car demande des outils spécifiques et beaucoup de reprises. De plus elle est probablement lourde, enfin vous comprenez qu’elle est plus lourde que 5. D’ailleurs on devine qu’elle a surement un usage aéronautique, sinon on ne se donnerait pas du mal à faire 3 4 et 5. Comment ça se donner du mal ?

Oui il faut se donner du mal pour arriver à ces formes optimisées car le plus difficile est de prendre la décision de le faire ! En effet tous les efforts sont dans l’optimisation topologique réalisée par le bureau d’étude. Donc il faut que celui-ci commence par en recevoir l’ordre et qu’il soit équipé en logiciels et soit qualifié pour les utiliser dans un objectif précis. Ensuite c’est fini, la pièce est produite par différentes fermes de fabrication additives. C’est le dernier maillon de la chaîne et nous nous focalisons sur lui, ce qui perturbe notre démarche.

Revenons sur l’ordre et l’objectif précis. C’est là que se trouve mon message de conclusion. J’aimerais que les acheteurs qui maintenant tiennent les rênes des entreprises dans le seul but de faire des profits dans l’année, comprennent que l’impression 3D ne sert pas à faire des copies à l’identique des pièces actuelles. C’est pas comme ça que vous gagnerez en rentabilité, mais la production de pièces optimisées en impression 3D même plus chères vous permettra de faire des profits sur l’ensemble de la chaîne de production et surtout sur l’usage et la vie de vos produits. Par exemple, si vous produisez un avion plus léger ou un turbopropulseur plus économe ou avec plus de rendement et moins de pièces (que votre concurrent en substance), vos clients ne seront-ils pas prêts à payer un peu plus ? Et ceci ne s'applique pas que pour l'aéronautique...

J’espère qu’ils se sentiront visés ;)

Alexandre Contat, expert en fabrication additive à la portée des PME/PMI, Etat de l’Art de l’impression 3D en 2015.