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Tendances de l'impression 3D pour 2021: une année de renouveau radical

Alors que notre société mère, Materialise, marque son entrée dans la 4e décennie de l'impression 3D en 2021, nous entrons dans une décennie avec un potentiel de renouvellement radical. La crise du COVID-19 a eu un effet énorme sur chaque industrie et continue de nous propulser dans un espace où nous devons penser différemment. Réfléchir aux domaines où nous devons repousser les limites de l'innovation et de la créativité.

Cela étant dit, l'héritage de l'impression 3D commence en 2021 avec trois tendances clés: revenir à la planche à dessin pour repenser la fabrication; permettre la personnalisation non seulement des produits, mais également des imprimantes 3D elles-mêmes; et créer de nouvelles solutions, rapidement.

«En cette période de grande mutation, nous devons oser prendre des mesures audacieuses et rejeter ce qui n’est pas à l’avenir. Nous devons exploiter les valeurs fondamentales de technologies telles que la fabrication additive (FA) pour évoluer vers de nouvelles façons de penser et de faire qui ont un impact significatif », déclare Fried Vancraen, PDG et fondateur de Materialise.

Nous pensons que la fabrication additive a du sens lorsqu'elle permet aux gens de faire de meilleurs choix. La crise du COVID-19 a montré que la FA peut intervenir et apporter des solutions significatives aux défis émergents. Mais jusqu'à présent, ces solutions n'ont pas vraiment exploité les atouts de la technologie. La valeur de la FA réside dans sa capacité à créer des choses qu'aucune autre méthode de fabrication ne peut.

La capacité d'AM à personnaliser, à imprimer avec moins de composants et avec moins de gaspillage, signifie qu'elle peut garantir des solutions socialement inclusives et fonctionnant avec la durabilité au cœur. La clé d'un héritage solide pour notre industrie est de continuer à trouver des applications significatives qui tirent parti de ces qualités et de sensibiliser davantage à tout ce que la FA a à offrir.

Nos ingénieurs médicaux ont collaboré avec des médecins pour créer le NIP passif Materialise en concevant un connecteur imprimé en 3D qui maintient ensemble l'équipement médical standard.

À court terme, nous sommes toujours enfermés dans la crise du COVID, mais les tendances que nous prévoyons pour l'année à venir semblent nous amener avec succès de l'autre côté de ce plus fort et plus flexible, et prêt pour les possibilités où les produits imprimés en 3D ou les composants apportent plus de valeur.

Comme Fried l'a dit, «Alors que les entreprises se rendent compte qu'elles doivent faire les choses différemment, AM leur donne les moyens de faire une différence. Et de cette manière, l'héritage de la FA ne sera pas ce qu'il nous permet de créer, mais ce qu'il rend possible.

1. Retour à la planche à dessin

Partout autour de nous, la crise du COVID-19 dynamise la numérisation. Dans le même temps, la crise climatique continue de nous pousser à un sentiment d'urgence pour reconsidérer le statu quo de nos systèmes économiques et industriels. L’émergence continue de ces crises extrêmes signifie que nous ne pouvons plus continuer comme les choses se sont déroulées. Nous devons repenser radicalement le fonctionnement des industries et la manière dont nous développons des solutions aux nouveaux défis.

Les pressions de ces types de menaces existentielles exigent plus que de simples progrès progressifs. Les processus incrémentaux d'innovation laissent également peu de place aux technologies révolutionnaires comme la FA pour avoir un impact. Mais en nous permettant de repenser complètement notre approche des solutions, nous ouvrons la porte à de nouvelles conceptions radicales et à des processus innovants, ce pour quoi AM est naturellement conçu.

Alors que les entreprises réalisent qu'elles doivent faire les choses différemment, AM leur donne les moyens de faire une différence. Et de cette manière, l'héritage de la FA ne sera pas ce qu'il nous permet de créer, mais ce qu'il rend possible. – Fried Vancraen, PDG et fondateur de Materialise

Selon Materialise CTO Bart Van der Schueren: «AM libère les concepteurs des contraintes et des limites des technologies de fabrication traditionnelles, les aidant à se concentrer sur la solution plutôt que sur le produit. En conséquence, la FA nous permet de créer des avantages en termes de performances, de gain de poids, de temps et de coût. Jusqu'à présent, AM n'a vraiment pu démontrer que son potentiel. Maintenant, il a la chance de le faire. »

Partir à neuf ne veut pas dire partir de rien. En retournant à la planche à dessin, nous créons la liberté de donner une chance aux nouvelles technologies. Pour libérer de nouvelles perspectives et possibilités. Ensuite, la seule limite au changement que nous pouvons créer est notre imagination.

2. Personnaliser le processus

«Il est généralement connu et accepté qu'une caractéristique unique et distinctive de l'impression 3D est qu'elle réduit considérablement le coût de personnalisation des produits. Ce qui est moins connu et souvent négligé, c'est l'importance de permettre aux ingénieurs et aux opérateurs de personnaliser et d'optimiser également le processus d'impression en tant que tel », déclare Peter Leys, président exécutif de Materialise.

Pourquoi la personnalisation du processus est-elle si importante? Le monde AM idéal n'est-il pas un monde dans lequel l'opérateur appuie simplement sur le bouton de démarrage, puis imprime le produit à imprimer en fonction d'un ensemble de paramètres préinstallés fourni avec la machine?

Eh bien, l'illusion d'un monde où un seul processus d'impression standard convient à toutes les applications est fausse, myope et, enfin et surtout, dangereusement ennuyeuse.

Tout d'abord, c'est faux car l'impression 3D est une technologie si flexible que son potentiel serait par définition sous-utilisé si seuls quelques processus standard étaient déployés quel que soit le produit en cours de fabrication. Si vous souhaitez utiliser au maximum la fabrication additive, vous devez adapter chaque paramètre de la machine et le processus au produit spécifique que vous souhaitez imprimer. Dans un contexte de prototypage, cette possibilité et ce besoin étaient moins cruciaux car les efforts d'adaptation du procédé à un produit particulier ne pouvaient être amortis que sur, au mieux, un très petit lot de produits. Comme la FA est de plus en plus utilisée pour la production de masse, la nécessité de proposer le processus le plus optimal pour un produit particulier devient évidemment de plus en plus pertinente.

Deuxièmement, la philosophie du processus unique pour tous les produits est à courte vue, car elle néglige complètement le fait que la personnalisation et la localisation vont de pair. Ou pour le dire différemment: les imprimantes 3D ne peuvent être déployées dans un environnement de fabrication distribuée que si les opérateurs locaux ont la liberté et la capacité d'adapter le processus à leur réalité locale. En règle générale, les paramètres primaires seraient fixés de manière centralisée, puis des paramètres secondaires plus spécifiques seraient ajustés par les ingénieurs dans leurs emplacements respectifs pour répondre à leurs besoins locaux.

Machine operator finalizes a 3D printer’s build

«L'importance de permettre aux ingénieurs et aux opérateurs de personnaliser et d'optimiser également le processus d'impression est souvent négligée», déclare Peter Leys, président exécutif de Materialise.

Enfin, un monde dans lequel un opérateur ne peut pas apporter la valeur ajoutée de ses connaissances et de son expertise au processus d'impression serait un monde ennuyeux. Le monde des processus standard ne serait pas seulement ennuyeux; ce serait également dangereux, car ce serait un monde avec moins de concurrence car les installations d'impression 3D ne pourraient pas se distinguer des autres opérateurs en ajoutant leur expertise et leur expérience personnelles au processus. Et le manque de concurrence signifie, en fin de compte, un manque d'innovation.

Ainsi, plus les opérateurs sont habilités à affiner, optimiser et personnaliser le processus d'impression 3D, plus la valeur de l'impression 3D sera libérée. Oui, l'impression 3D devrait devenir plus rapide, moins chère et plus fiable. Mais pour y arriver, l'impression 3D doit aussi, et avant tout, devenir de plus en plus personnelle.

3. Pas de temps à perdre

La vice-présidente de Materialise pour la médecine, Brigitte de Vet, déclare: «Le COVID-19 a lancé le monde dans un état d'urgence constante. Les professionnels de santé ainsi que les consommateurs réguliers ont été confrontés à des pénuries et à des problèmes de qualité tant pour les produits médicaux essentiels que pour les biens de consommation courante, conséquence d'un modèle de marché mondial qui repose sur une fabrication de masse centralisée. Les choses que nous prenions pour acquis ne sont plus nécessairement disponibles ni même appropriées, et de nouvelles solutions doivent être développées rapidement. »

La numérisation s'accélère dans tous les domaines alors que les entreprises investissent dans des technologies qui peuvent les aider à s'adapter à cette nouvelle norme consistant à combler les lacunes d'approvisionnement, le travail à distance et les solutions locales. Mais dans le cadre de cette adoption, ils doivent faire des choix, et ils choisiront en fonction du risque, du coût et du retour sur investissement (ROI) rapide.

La FA est l'une de ces technologies numériques qui peuvent offrir un retour sur investissement à court terme, une fabrication à faible coût et un faible risque, mais le point d'entrée est généralement accompagné d'une longue courbe d'apprentissage. Certaines entreprises ont entamé le processus d'adoption de la FA il y a dix ans et sont bien placées pour effectuer des changements plus importants vers la technologie, mais les entreprises novices dans la FA n'ont plus le luxe du temps.

3D printing advisors review 3D-printed medical parts

Les services de conseil peuvent aider à guider les entreprises sur leur chemin vers la réussite en MA.

Brigitte poursuit: «En conséquence, nous constatons une tendance croissante pour les services qui guident les entreprises dans cette voie. On le voit par exemple dans le monde médical, où la valeur de la médecine personnalisée est bien connue, mais il y a une faible tolérance à l'incertitude. Les nouvelles solutions doivent fournir des preuves solides qu'elles sont sûres et efficaces et qu'elles peuvent fournir un niveau de soins de haute qualité. Les services de conseil peuvent aider à minimiser le risque de tels investissements importants et à accélérer les délais en partageant leurs connaissances spécialisées sur ce que la technologie peut et ne peut pas faire, et sur la bonne méthode de fabrication nécessaire pour chaque cas unique. »

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