L'impression 3D : une révolution aux portes des entreprises Pourquoi et comment cette technologie va bouleverser le quotidien de nombreuses entreprises. Dès 2013, Barack Obama a affirmé que l'impression 3D « a le potentiel de révolutionner la manière dont nous fabriquons pratiquement tout ».

1. Janvier 2016
David Zagni

2.  Une invention des années 80
 Le fonctionnement de l’impression 3D
 Un marché en pleine expansion
 Les Etats-Unis et la Chine dominent
 Des applications dans tous les secteurs d’activités
 Et la question de la propriété intellectuelle ?
 L’avenir s’imprimera-t-il en 3D ?
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3. 1984 : La naissance de l’impression 3D au travers de deux
dépôts de brevets
1990 : La fabrication additive est utilisée pour la réalisation de
moules.
2002 : Un premier rein fonctionnel est imprimé en 3D
2009 : Des offres commencent à apparaitre pour le grand public
(MakerBot Industries, Sculpteo)
2013 : Barack Obama médiatise cette invention : « [elle] a le
potentiel de révolutionner la manière dont nous fabriquons
pratiquement tout »
2015 : En France, le CESE se saisi de la question
2016 : Le Gartner Group prévoit la vente de 500 000 imprimantes
3D dans le monde
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4. 3 solutions pour créer ou obtenir un modèle en
3D de l’objet à imprimer :
o Modélisation 3D à l’aide d’un
logiciel adapté (Google
Sketchup, blender, 3DS Max …)
o Scan d’un objet afin de le
répliquer
o Téléchargement d’un fichier
contenant la modélisation
d’une pièce déjà existante
(Thingiverse, …)
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5. On concentre un rayon ultraviolet dans
une cuve remplie de photopolymère
(un matériau synthétique dont les
molécules se modifient sous l’effet de
la lumière ultraviolette). Le Laser
ultraviolet travaille le modèle 3D
souhaité couche après couche.
Quand le rayon frappe la matière,
cette dernière se durcît sous son
impact tout en se liant aux couches
adjacentes. Au sortir de la cuve, on
obtient une forme à la résolution
remarquable
La matière non frappée par le laser
peut être utilisée pour le prochain
objet.
 Stereolithography, photopolymérisation (SLA)
Explications issues du site monunivers3d.com
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6. Consiste à porter à la fusion de
petites gouttes de matière plastique
(Souvent le plastique de type ABS –
celui des Lego-) qui créent la forme
couche après couche.
Une fois que la goutte quitte
l’applicateur, elle durcît de manière
quasi-immédiate tout en se fondant
avec les couches inférieures.
Variante : Plastic Jet Printing (PJP)
Application : imprimante 3D grand
public en raison de son prix
abordable
 Dépôt de matière en fusion / Fused Deposition Modeling
(FDM)
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7. Proche de la Stéréolithographie mais
sans la cuve remplie de polymère.
Des matières dures (sous forme de
poudre) comme le polystyrène, le
verre, le nylon, certains métaux
(dont le titane, l’acier ou l’argent) ou
de la céramique sont frappées par un
laser. Là où le laser frappe, la poudre
s’assemble pour créer la forme.
Toute la poudre non frappée peut
être réutilisée pour les prochains
objets à imprimer.
 Frittage sélectif par laser / Selective Laser Sintering (SLS)
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8. 0
5000000
10000000
2015
2016
2019
Nombre d’imprimantes 3D commercialisées
Le marché va passer de 250 000 en 2015 à 5,6 millions d’unités vendus en
2019
(Source : Gartner Group)
8

9. Le marché (imprimante et services associés) va passer de 3,3 milliards de $ en
2014 à plus de 20,2 milliards en 2019
(Source : Canalys) 9

10.  N’occasionne pas de perte de matière 1ère
 Réduction des couts, pas de chute ni de gaspillage…
 Une seule machine pour une infinité de pièces
 Gain de place, plus besoin de moules différents pour chaque pièce …
 Personnalisation à l’extrême des pièces imprimées
 Le fordisme a bien vécu
 Une réduction des temps de conception / fabrication
 Visualiser au mieux son prototype en quelques clics…
 Plus la peine de trouver un fournisseur asiatique et d’attendre des semaines …
L’impact global pourrait être de 550 milliards de $ en 2025
(Source : McKinsey)
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11. L’art de répartir idéalement la matière
dans un volume donné soumis à des
contraintes
La géométrie finale est plus résistante
et plus légère que la géométrie initiale.
Mais elle est très difficile à réaliser
sans imprimante 3D.
Exemple en vidéo
Le volume complet est un
parallélépipède divisé en 135.000
éléments finis.
Le logiciel (solidThinking… ) enlève les
éléments là où il les juge inutiles, en
fonction des chargements appliqués,
des conditions aux limites, etc.
 Optimisation topologique couplée à l’impression 3D
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12. 3D Systems
Crée en 1986 par Charles Hull
Effectif : >2100 (fin 2014)
CA : 650 millions de $ (2014)
2013 : Rachat du français
Phenix Systems
Stratasys
Crée en 1989
Effectif : 2800
CA : 750 millions de $
2013 : Rachat de MakerBot
pour 400 millions de $
Propose gratuitement 5
millions de fichiers
USA : 38% des ventes et deux acteurs incontournables
L’effondrement en bourse de ces dernières années de ces deux valeurs est probablement plus le fait de
dépenses de R&D importantes par rapport aux recettes court terme qu’à un manque de perspective. 12

13.  A déposé depuis 2005 25% des
brevets liés à l’impression 3D
(OMPI).
 2015 : Plan national de promotion
de l’impression 3D (ministère de
l’Industrie et des Technologies de
l’Information)
 Dans le domaine éducatif :
souhaite équiper 400 000 écoles
d’imprimantes 3D d’ici 2016.
 Objectif : ne pas se laisser
distancer sur une technologie qui
risque de bouleverser son
« business model »
Chine : Volonté gouvernementale
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14. 3% des ventes d’imprimantes 3D
Groupe Gorgé :
2013 : rachat de 3D Prodways
2015 : Rachat du français INITIAL et de la
start-up anglaise NORGE Systems
BeAM : réparations innovantes de pièces
critiques dans l’aéronautique (CA 2014 :
350 000 euros)
Groupe Auchan : a expérimenté la vente
d’imprimantes 3D grand public et à investi
dans Sculpteo
Et la France ?
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15. Gemmyo a mis au cœur de son business
dès ses débuts en 2011 l’impression 3D.
La joaillerie en ligne invite l’internaute à
personnaliser à son gré sur le site des
milliers de combinaisons possibles pour
son bijou.
CA : 3 millions d’euros en 2014, 1
million en 2013
 La joaillerie - bijouterie
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16. Sculpteo propose un service
d'impression 3D rapide et accessible à
tous, à partir de votre design 3D :
décoration d'intérieur, personnages,
robots, miniatures, maquettes...
Leur plateforme communautaire vous
permet de trouver des designers 3D, de
partager des modèles, de transférer vos
propres designs 3D, et de les rendre
réels.
 Objets design – décoration – petites séries
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17. Invisalign produit environ 50 000
appareils dentaires, dénommés
gouttières, par jour grâce à
l’impression 3D
Coopérative Technologies Dentaires
livre les prothésistes en seulement
24 heures pour une prothèse
Chrome-Cobalt.
 Le médical
17

18. Source :
Faboulous.com18

19. Philips expérimente aux
Pays-Bas la possibilité de
personnaliser son rasoir
sur la plate forme
3Dshaver.com
L’objectif du groupe Seb
est d’imprimer 50 à 75%
des pièces détachées dans
le cadre de sa politique de
garantie de ses produits,
évitant ainsi les coûts de
stockage
 Objets de la vie quotidienne
19

20. En Chine, le promoteur
immobilier WinSu imprime
des maisons (2014) et des
immeubles (2015).
(Bien sûr, la question de la
solidité reste pour le moment
entière)
 L’immobilier & le BTP
20

21.  De très nombreux produits et pièces sont désormais
numérisés et disponibles sur des plateformes
spécialisées.
 Une solution pour les marques de s’assurer qu’il n’y a
pas de copies frauduleuses est de nouer des
partenariats avec elles.
 Les marques peuvent proposer également des fichiers
de pièces détachés à télécharger et à imprimer par
l’acheteur (gratuitement ou pas)
21

22. « De la production de
masse à la production
par les masses »
Jeremy Rifkin
La nouvelle société du
coût marginal zéro
« La part de la consommation de
biens susceptibles d’être fabriqués
avec des imprimantes 3D « à une
échéance prévisible » (…)
représente à mon sens, en étant
très « optimiste », moins de 10 % de
la « consommation effective » des
Français aujourd’hui. Cette dernière
est composée à plus de 70 % de
services (…)
Jean Gadrey, Jeremy Rifkin,
l’Internet des objets et la société
des Barbapapa
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23. David Zagni
Consultant formateur
Responsable veille et études
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Analyse du marché
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