Impression 3D « en ?· 3D Systems Stratasys ... objets de designers comme Veneri Design

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    11-Sep-2018

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+ Impression 3D en volume Rexer Justine Sarrasin Chlo + Quelques exemples 2 http://www.sculpteo.com/fr/design/voiture_articulee2-1/vKPFija2http://www.sculpteo.com/fr/design/scale-model-bed-02/MUio9Aog+ Plan Etat de lart technique Impact environnemental Etude de march et analyse concurrentielle Analyse stratgique et prospective 3 + Etat de lart technique Description des procds Strolithographie (STL) ou StereoLithography Aparatus (SLA) : Rsine durcie par lampe UV Matriaux : plastiques, papier, composites Socit : 3D Systems 3D Printing (3DP) : Agglomration de poudres par injection de colles Matriaux : poudres Socit : ZCorporation 4 + Etat de lart technique Description des procds Polyjet : Rsine solidifie par laser UV Jets de matriaux photopolymres sur le mme principe que le jet dencre Couches dposes sur un support Matriaux : photopolymres Socit : Objet Geometries, 3D Systems 5 + Etat de lart technique Description des procds Fused Deposition Modeling (FDM) : Dpt de filaments de plastique en fusion par une buse Matriaux : thermoplastiques, ABS, PLA, polycarbonates Socit : Stratasys Fused Filament Fabrication (FFF) : Mme principe Imprimante destin aux particuliers Projet : RepRap 6 + Etat de lart technique Description des procds Selective Laser Sintering (SLS) : Fusion des matriaux ltat de poudre par un laser Poudre prchauffe Tproche de Tfusion Matriaux : polymres, nylon, polystyrne, mtaux Socit : EOS, PolyShape Electron Beam Melting (EBM) : Mme principe Fusion amorce par un faisceau dlectrons Environnement : chambre vide, T= 700 1000C Matriaux : titane Socit : Arcam (Sude) 7 + Etat de lart technique Avantages et inconvnients Procds Avantages Inconvnients Strolithographie SLA (StroLithography Aparatus) Ralisation de pices de grande taille (2m maximum) Large gamme de matriaux Assez lent (plusieurs heures) Support en rsine 3DP (agglomration de poudre par injection de colles de couleurs) Rapide Couleur possible Pas de support Difficile nettoyer Pices fragiles sans traitement post-impression Aspect : granuleux Polyjet (solidification dune rsine par exposition un rayon UV) Prcis (couche de 16m) Aspect : surface lisse Bonne rsistance mcanique Pices complexes irralisables : support rigide Prcision : grossire 8 + Etat de lart technique Avantages et inconvnients Procds Avantages Inconvnients FDM (Fused Deposition Modeling) Rapide Bonne rsistance mcanique dans le sens du fil Rsistance faible dans le sens du collage Aspect : fils fondus perceptibles SLS (Selective Laser Sintering) Pas de schage : sauf pour la cramique Pas de support Objets peuvent se dformer avec le temps Long chauffer et se refroidir EBM (Electron Beam Melting) Trs rapide Peu de pertes dnergie (h = 95%) Travailler en atmosphre sous vide Aspect : surface plus rugueuse quau laser FFF (Fused Filament Fabrication) Open-source : tout le monde peut lutiliser Auto-rpliquante Vendu en kit Cot : 800 pounds (environ 1160 ) 9 + Etat de lart technique Prsentation des matriaux Procds Famille de matriaux Exemples de matriaux SLA Photopolymres Rsines HD Rsines transparentes Polyjet Rsines polypropylnes Rsines polyacrylates 3DP Poudres Plastiques Mtaux Poudre de polyamide PMMA Inox FDM Thermoplastiques ABS PLA SLS Poudres Polyamides de Nylon Alumide Frittage de mtaux Mtaux Titane Acier inoxydable 10 + Impact environnemental Relatif au procd Economie dnergie : lectricit : laser = 50 W ; four traditionnel = 1000 W Transports : objets finis et matires premires Aucune mission de gaz effets nocifs Pas dutilisation de solvants Relatif aux matriaux Polymres : issus de ressources renouvelables ABS : recyclable PLA : biodgradable 11 + Impact environnemental Perspectives Source dnergie : solaire (panneaux photovoltaques) Matriau : sable (fondu) Technique : Frittage solaire 12 + Etude de march et analyse concurrentielle Etude des marchs 3 leaders : 3D Systems Stratasys Objet Geometries Rachat de Zcorp par 3D Systems : 137 millions de dollars Bnfice supplmentaire attendu : 5 10 millions de dollars Alliance de HP avec Stratasys depuis janvier 2010 Graphique 1 : CA raliss en millions de dollars Graphique 2 : CA estims en millions de dollars 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 2011 2012 2013 3D Systems Stratasys 0 50 100 150 200 250 2006 2007 2008 2009 2010 2011 3DSystems Stratasys 13 + Etude de march et analyse concurrentielle Applications Impression de vtements Socit : Continuum Fashion Produit : Bikini N12 Matriau : Nylon 12 14 + Etude de march et analyse concurrentielle Applications Impression dobjets design Socit : Shapeways, qui propose de nombreux objets de designers comme Veneri Design Objet : Lampe Matriau : Plastique 15 + Etude de march et analyse concurrentielle Applications Impression de nourriture Crateur : Cornell Universitys Computational Synthesis Lab Projet : Fab@Home (avec FabApps) Matriau : nourriture 16 + Etude de march et analyse concurrentielle Applications Impression dinstruments de musique Flte traversire Crateur : MIT Media Lab Imprimante : 3D Objet Connex500 15h de travail mais fontionnelle ! Violon Crateur : EOS Matriau : Polymre plastique 17 + Etude de march et analyse concurrentielle Analyse concurrentielle Diagramme de Porter : Nouvel entrant : impression 3D Par rapport aux protoypages traditionnels 18 + Analyse stratgique et prospective Synthse des tendances Matrice SWOT Variables essentielles Forces Faiblesses - Procd plus rapide que le prototypage classique - Personnalisation selon besoin - Possibilit de raliser des gomtries complexes - Grande gamme de matriaux et possibilit de crer des composites - Peu accessible au grand public - Matriaux chers et non recyclables - Rsolution de limpression encore grossire - Taille limite des objets imprims Opportunits Menaces - Demande croissante de prototypage - Besoin de dlais courts - Dveloppement des Fab Lab - Technologie pouvant trouver de nombreux domaines dapplication - Public dsintress par cette technologie - Le prototypage classique est un procd fiable - Lgislation plus contraignante Economiques Techniques Lgislatives Cot Demande Couleur Taille Vitesse Matriaux utiliss Nouvelle rglementation 19 + Analyse stratgique et prospective Facteurs de dveloppement Prcision nanomtrique : tude en cours par des chercheurs autrichiens Impression dos pour une transplantation : Mchoire construite par LayerWise Compose de poudre en titane et dun couchage cramique Implante sur une nerlandaise de 83 ans Impression de maison en bton : Constructions solides moindre cot Systme utilisable dans 2ans 20 + Conclusion Secteur prometteur, en pleine expansion Amliorations possibles : - Impression en couleur - Machines plus rapides - Plus de limite de taille pour les objets finis - Meilleures proprits mcaniques - Moindre cot Hypothses : - Se dmocratise dans les usines et chez Monsieur Tout-le-monde - Reste un march de niche , indispensable dans certains domaines 21

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