Les nouveaux horizons de l’impression 3D

De la pro­duc­tion locale de maque­ttes à la fab­ri­ca­tion de pièces en titane pour l’aéro­nau­tique et la créa­tion de nou­velles œuvres d’art, l’im­pres­sion 3D se déploie tous azimuts. Le détail avec Christophe Chedal Anglay, Stéphane Simon et Cather­ine Gorgé de Prod­ways, leader du secteur.

Directeur du design de Pet­zl, le spé­cial­iste des équipements pour la mon­tagne, et design­er de yachts, Christophe Chedal Anglay sculpte depuis longtemps avec un logi­ciel 3D. Après un tra­vail déce­vant avec un opéra­teur, il prend en main la souris, apprend à se servir des logi­ciels pour pou­voir maîtris­er de bout en bout ses réal­i­sa­tions. Dès 1996, il réalise des maque­ttes numériques qu’il peaufine avec des pro­to­types en stéréolith­o­gra­phie. L’avantage ? “Le design­er veut que ce qu’il designe arrive sur le marché, explique le natif de Courchev­el et désor­mais Anné­cien. La stéréolith­o­gra­phie per­met de véri­fi­er rapi­de­ment la fia­bil­ité de la propo­si­tion. Il n’y a aucune perte en ligne entre l’idée et sa réal­i­sa­tion finale.” C’est aus­si le meilleur moyen de com­mu­ni­quer avec le client : il peut tenir l’objet en main, le sen­tir, en com­pren­dre l’er­gonomie. Une maque­tte est plus démon­stra­tive qu’une image numérique. Le pro­to­ty­page, pour­tant, est loin d’être le seul champ d’action de l’impression 3D. Depuis 2010 et grâce à l’amélioration des proces­sus, elle est dev­enue un véri­ta­ble out­il de pro­duc­tion indus­trielle.

Maille en TPU. Sou­ple et solide, cette matière per­met à la 3D d’en­tr­er dans la mode. (pho­to Ini­tial)

“Elle per­met de réalis­er des petites séries comme pour les platines d’adaptation pour pos­er les lam­pes frontales Pet­zl, pour­suit le design­er. Grâce au développe­ment des tech­niques, à la dif­fu­sion des machines, elle autorise une mas­si­fi­ca­tion de la per­son­nal­i­sa­tion.”

Nou­veau mod­èle économique ? Seb fab­rique en France des pièces de rechange en impres­sion 3D.

Plus besoin de rentabilis­er par un prix élevé ou une pro­duc­tion de masse les moules coû­teux et long à fab­ri­quer, ceux-ci dis­parais­sent au prof­it d’une forme dématéri­al­isée et mod­i­fi­able à l’infini : le fichi­er numérique 3D. Soit un gain de temps, la pos­si­bil­ité de pro­duire à la demande, et locale­ment. Plus besoin de stocks, l’impression rel­a­tive­ment rapi­de de petites pièces per­met même de pro­longer la vie des pro­duits de con­som­ma­tion courante. Le fab­ri­cant d’électroménager Seb teste ain­si depuis un an l’impression de pièces de rechange alors que le dis­trib­u­teur Boulanger a lancé Happy3D, une plate­forme per­me­t­tant de télécharg­er des fichiers de pièces détachées à imprimer. Écologique ou développe­ment durable, la 3D ? Une méth­ode prisée par le design­er Patrick Jouin qui y voit aus­si un des moyens de pro­duire de manière fru­gale à l’heure de la raré­fac­tion des ressources. Par son principe “addi­tif” — aggloméra­tion ou dépôt de couch­es suc­ces­sives de matière- la tech­nolo­gie ne pro­duit que très peu de déchets.

Des matières sou­ples qui per­me­t­tent de com­bin­er nou­velles tech­nolo­gies et savoir-faire tra­di­tion­nels. Col en 3D pro­duit par Intial pour une grande mar­que de luxe.

Explorée depuis une trentaine d’année l’impression plas­tique reste majori­taire. Elle représente 71 % de la matière imprimée et est pro­posée par 51 % des ser­vices d’impression d’après le rap­port 2017 du cab­i­net de con­sul­tants Wohlers. Mais les dif­férentes com­po­si­tions se mul­ti­plient. Le TPU, par exem­ple, un élas­tomère, per­met d’imprimer des matières sou­ples avec des appli­ca­tions pos­si­bles dans la mode et le luxe. Ce polyuréthane ther­mo­plas­tique per­met ain­si au Français Prod­ways de pro­duire des semelles pour Nike comme des cols pour de grandes mar­ques de luxe.

Pièces en métal imprimé.

Le métal représente déjà 11 % du marché et devrait con­tin­uer à croître. “La solid­ité des pièces de titane, est équiv­a­lente à celle des pièces man­u­fac­turées ou même meilleure, souligne Christophe Chedal-Anglay. Et elles sont beau­coup plus légères, ce qui est impor­tant pour les bateaux de cours­es.” Grâce à l’optimisation topologique des pièces autre­fois usinées peu­vent être affinées sans per­dre de leur résis­tance et en per­me­t­tre de réalis­er des économies d’énergie. L’Airbus A 350 XWB vole déjà avec plus de 1000 pièces imprimées, ce qui lui per­met de con­som­mer 25 % de car­bu­rant en moins que ses con­cur­rents (denier rap­port EY). Les chiffres de Gen­er­al Elec­tric, le géant de l’impression 3D sont aus­si par­lants : la fab­ri­ca­tion en impres­sion 3D d’un injecteur-car­bu­ra­teur en métal a ain­si per­mis de réduire le poids du moteur de 25 % tout en offrant une résis­tance cinq fois supérieure à celle des injecteurs fab­riqués de manière con­ven­tion­nelle. Avec des gains de pro­duc­tiv­ité con­sid­érables (jusqu’à 30 %) et une réduc­tion de la con­som­ma­tion de car­bu­rant CO2 de 15 % par rap­port aux moteurs actuels.

Growth Table (Détail — Galerie-Maria Wet­ter­gren, Pho­tographe Fab­rice Dal­lanese).

En France, le leader Prod­ways, compte bien s’installer à la troisième place mon­di­ale d’un secteur tou­jours plus con­cur­ren­tiel. Sa crois­sance économique est aus­si rapi­de que les tech­nolo­gies qu’il développe : 18 % de hausse du chiffre d’affaires au pre­mier semes­tre 2017 par rap­port à 2016. La force de l’entreprise du groupe Gorgé com­paré à un Sculpteo ? Elle est présente sur l’ensemble de l’écosystème, de la con­cep­tion et la fab­ri­ca­tion des machines jusqu’à la pro­duc­tion de pièces en 3D en pas­sant par l’élaboration des matières à imprimer comme du développe­ment des logi­ciels. Si elle réalise d’abord des pièces pour l’industrie médi­cale ou aéro­nau­tique, elle développe depuis un peu plus d’un an son offre à l’attention des design­ers, des archi­tectes et du monde de l’art avec sa fil­iale Ini­tial, à Annecy et rachetée en 2015. Objec­tif ? Devenir le numéro un mon­di­al du domaine.

Repro­duc­tion par­faite : bou­quet de tulipes en impres­sion 3D de Prod­ways.

“Nous fab­riquons à la demande des pièces uniques ou des petites séries, détaille Cather­ine Gorgé, secré­taire générale de Prod­ways et direc­trice de la divi­sion luxe “Les créa­tions”. Plus d’un mil­lion sont sor­ties l’année dernière con­tre 500 000 au moment du rachat.” Avec 70 ingénieurs qui accom­pa­g­nent les pro­jets, 30 machines qui peu­vent tourn­er 24h sur 24 – 20 imp­ri­mantes plas­tiques, 10 métallique‑, l’usine pro­duit aus­si bien de minus­cules moules de fonderie à cire per­du pour des bijoux que des très grands for­mats en plas­tique ou en métal. “Nous sommes la main du design­er, pour­suit l’ancienne élève de cen­trale Mar­seille passée par la pétrochimie avant de tra­vailler pour la mar­que Paco Rabanne chez Puig et de rejoin­dre le groupe Gorgé dirigé par son mari. Nous appor­tons savoir-faire et valeur ajoutée. La 3D per­met d’ouvrir le champ des pos­si­bles, de réalis­er des formes com­plex­es qui ne pou­vaient l’être avant.” Comme la table en titane de Math­ias Bengts­son mon­trée au Cen­tre Pom­pi­dou pen­dant l’exposition Imprimer le monde. Elle a néces­sité 310 heures de fab­ri­ca­tions, — impres­sion de la dizaine de blocs néces­saires, assem­blage soudure et polis­sage manuel (pho­to de une). Si la tech­nolo­gie offre de plus en plus de pré­ci­sion, elle n’oblitère pas (pour l’instant ?) la manu­ten­tion et le tra­vail humain, que ce soit pour les opéra­tions sur écran et avec les logi­ciels ou plus tra­di­tion­nelle­ment pour les fini­tions. Créée par des ingénieurs venus du fab­ri­cant de ski Salomon, l’entreprise s’y con­nait en sur­faces liss­es…

La 3D a besoin de l’homme pour attein­dre la per­fec­tion. “Il a fal­lu 200 heures de lim­age, ponçage etc. pour attein­dre la per­fec­tion que je recher­chais,” assure Stéphane Simon qui a réal­isé les pièces de son instal­la­tion In mem­o­ry of me avec le Savo­yard. Pour la beauté d’un geste entr’aperçu à Barcelone, celui d’un homme en train de se pren­dre en pho­to avec un télé­phone portable, le design­er et plas­ti­cien a voulu le repro­duire, le sin­gu­laris­er, l’interroger sous la forme d’une instal­la­tion sous-titrée Vers un nou­veau cat­a­logue de geste. “Enlevez le télé­phone, relève Stéphane Simon, et il reste une forme d’élégance, de plas­tic­ité à la fois toute nou­velle dans l’histoire du mou­ve­ment et très anci­enne puisqu’elle rap­pelle la stat­u­aire grecque. Comme elle, le self­ie a pour objet de pro­mou­voir, de glo­ri­fi­er.” A l’élite antique des hommes sculp­tés s’est sub­sti­tuée la foule con­tem­po­raine des hommes qui se pho­togra­phient : Google a comp­té 24 mil­liards d’autoportraits en un an sur ses “seule­ment” 200 mil­lions de compte Google pho­tos. La pas­sion est com­mune, mais le geste lui-même est-il vrai­ment vu ? Le design­er le présente dans toute sa nudité avec qua­tre stat­ues de qua­tre pos­tures dif­férentes.

L’im­pres­sion 3D n’ex­clut pas le tra­vail manuel. Les stat­ues de In mem­o­ry of me de Stéphane Simon ont réclamée 300 heures de tra­vail.

A geste con­tem­po­rain, tech­nique con­tem­po­raine (on ne sculpte plus rien dans le mar­bre) : l’impression 3D donc, qui est la seule à per­me­t­tre une repro­duc­tion idéale. “Il y a quelques années à peine, la qual­ité que je cher­chais n’était pas au ren­dez-vous, remar­que celui qui est aus­si directeur général du Lieu du design. Les pro­grès son rapi­de.” Après une longue quête pour trou­ver le mod­èle qui lui sied, un man­nequin aux pro­por­tions les plus par­faites pos­si­bles, Stéphane Simon déniche Andres San­juan Vil­lanue­va. Le jeune homme a ensuite été scan­né nu par une cen­taine d’appareils pho­tos afin de réalis­er un fichi­er numérique le plus détail­lé pos­si­ble. Quinze jours de net­toy­age de l’image 3D et de retouch­es (sauf pour le vis­age) seront néces­saire pour que la représen­ta­tion du jeune homme épouse les canons grecs (la hau­teur du corps égale huit fois celle de la tête) avant de lancer l’impression. Chaque sculp­ture grandeur nature, 1m80, a été imprimée en dix morceaux par stéréolith­o­gra­phie. Puis l’ensemble en résine a été emboîté, limé, pon­cé… Chaque stat­ue pèse 10kg avec sa peau de 3 à 4 cm d’épaisseur qui entoure du vide. Une mise en abyme du self­ie masquant sa van­ité sous une apparence de vérité “pho­to­shopée” et repro­ductible à l’infini ?
La ques­tion de la copie est de celles qui pas­sion­nent Cather­ine Gorgé. Elle a été con­tac­tée par la Société des auteurs dans les arts graphiques et plas­tiques (ADAGP) pour tra­vailler à une charte éthique con­cer­nant la repro­duc­tion. “Com­ment savoir que l’on a affaire à une copie quand on peut scan­ner une œuvre puis la repro­duire à l’infini à par­tir d’un seul fichi­er ?,” s’interroge la dirigeante.