L'Impression 3D dans notre quotidien

Alimentaire

L’impression 3D alimentaire permet de s’adapter aux goûts de chacun, les formes et décorations sont personnalisées : elles peuvent avoir n'importe quelle forme et n’importe quelle taille grâce au fichier STL qui détermine précisément la position des aliments. Elle imprime couche par couche les aliments liquides ou en poudre qui sont ensuite solidifiés par l'imprimante, ou simplement lâchés aux endroits déterminés (comme pour une pâte par exemple). Cette technique est donc similaire aux techniques des imprimantes 3D ordinaires : l’aliment est imprimé couche par couche selon sa nature. Les produits sont dans des cartouches, les préparations ont été préalablement préparées puis insérées dans des capsules en acier inoxydable qui a comme propriété d’être très peu sensible à la corrosion et de résister à la rouille. Les aliments dans les cartouches n'empêchent donc pas le bon fonctionnement de celles-ci.

Beaucoup d’ingrédients peuvent être utilisés : chocolat, sucre (pour les bonbons par exemple) ou encore fromages. Elle peut fabriquer des repas parfaitement équilibrés

avec des apports nutritionnels contrôlés et pouvant s’adapter à tous les individus comme :

• les sportifs de haut niveau ;

• les personnes âgées ayant des problèmes de mastication et de déglutition : aliments sous forme de purée, cette technique est déjà utilisée dans une maison de retraite en Allemagne ;

• les bébés ou les personnes souffrant de troubles digestifs.

Évolutions notables de l'impression 3D alimentaire :

• En 2013, la NASA a travaillé sur l’impression 3D de pizza pour permettre à ses astronautes de se nourrir lors de longs voyages.

• En avril 2016, pour la première fois au monde, le restaurant éphémère “Food Ink” au Pays Bas s’est spécialisé dans les plats imprimés en 3D. Ce restaurant éphémère va faire son apparition dans le monde entier : Etats Unis, Europe...

• La marque italienne Barilla a mis au point un prototype d’imprimante 3D permettant de fabriquer des pâtes. Le temps de réalisation reste long : elle imprime 4 kilos de pâtes par jour contre 9 tonnes (production actuelle de Barilla).

Automobile

Les voitures deviennent de plus en plus un problème majeur dans notre société en raison notamment de leur rejet de CO2. Certaines entreprises innovent et se lancent dans la fabrication d’automobiles par impression 3D.

• Urbee, le biplace du futur, elle est constituée principalement de grandes pièces en plastique recyclé réalisées par impression additive. Elle est écologique et économe: elle utilise l’énergie hybride : l’essence et le bioéthanol. Le bioéthanol est un biocarburant créé à partir de céréales comme le maïs ou le blé. C’est un des rares carburants à être renouvelable, et inépuisable puisqu’il est à base de produits végétaux. Cette énergie permet de diminuer de près de 60% les émissions nettes de gaz à effet de serre. Elle consomme 1,18 à 2,35 L/100 km contre 5,5L pour 100km avec une voiture fonctionnant à l’essence. Sa forme assez futuriste peut paraître surprenante .

• Strati, la voiture faite en plastique renforcé de fibres de carbone. Le plastique à renfort de fibre de carbone est un matériau à la fois résistant (à la corrosion aussi) et léger; la voiture est donc plus performante. Le prix de ce matériau reste élevé. La technique utilisée est la fabrication additive. Les fibres de carbone sont composés de fibres extrêmement fines et principalement d’atomes de carbone. Des cristaux microscopiques sont alignés plus ou moins parallèlement à l’axe le long de la fibre. Cet alignement permet de rendre la fibre résistante. Ce matériau a une densité faible (1.7 à 1.9), une résistance élevée et est flexible. L’acier (densité 8.02) et l’aluminium (densité 2.7) sont utilisés pour la carrosserie des voitures d'aujourd'hui. Elle est légère et consomme moins qu’une voiture classique, elle peut donc rouler plus longtemps.

Les véhicules Hybrides font appel à différentes énergies pour rouler. En règle générale, ces véhicules allient une source d’énergie thermique et une source d’énergie électrique. Il existe 3 types d’hybridations différentes :

• Le moteur thermique recharge la batterie

• Le moteur thermique fournit son énergie à l’essieu (axe reliant les systèmes de roues avant/arrières d’un véhicule)

• Le moteur thermique fournit de l’énergie à l’essieu et recharge la batterie.

Le temps de fabrication est également réduit : jusqu’à moins de 7 heures pour la création d’une voiture.

L’impression 3D dans l’industrie et les entreprises

Les entreprises en architecture utilisent l’impression 3D pour leurs maquettes. L’impression 3D a en effet de nombreux avantages : gain de temps, plus grande solidité et fidélité au design original par rapport aux maquettes traditionnelles. Cette technique a tout de même un inconvénient : son prix.

Architecture

En 2014, en Chine, 10 maisons de 200 m² ont été réalisées en 24h grâce à une imprimante 3D géante (30m x 10m). Leur coût est d’environ 4500€, un prix peu élevé face aux environ 400 000€ pour une maison classique de 200m2. Les matériaux utilisés sont recyclés, éco-responsables : ils proviennent de déchets de construction comme du béton composé de ciment, de fibre de verre et de béton à prise rapide permettant de réduire le temps de construction. Les techniques sont similaires à la FDM classique ou à la stéréolithographie mais le matériau utilisé est du béton. Le béton est un matériaux composé de ciment et de sable, liés avec de l’eau. Il permet de modeler toutes les formes. Dans le futur, des prototypes en cours de réalisation permettront l'amélioration de l’esthétique des maisons.

Mode et cinéma

De plus en plus de vêtements sont réalisés sur mesure par impression 3D et s’adaptent donc à toutes les morphologies. Les matériaux utilisés sont insolites, comme le plastique souple qui est utilisé par la technique SLS (Frittage sélectif par Laser). Les chaussures peuvent aussi être imprimées en 3D. Les clientes peuvent ainsi personnaliser leurs talons par exemple. Le pied est scanné et le modèle imprimé suit la forme du pied. Des bijoux sont aussi imprimés grâce à la SLA car elle est d’une grande précision.

L’impression 3D a une place de plus en plus importante dans le cinéma, elle permet de réaliser les accessoires, les costumes ou encore les décors. Par exemple, dans le film Iron Man, certains costumes de l’acteur ont entièrement été imprimés en 3D pour s’adapter à sa physionomie.

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