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Formnext : salon sur l'impression 3d

01 avril 2020

Formnext : un des plus grands salons de l'impression 3D

Suite à sa visite au dernier salon Formnext se déroulant du 19 au 22 novembre 2019, l’équipe de la Plateforme Fabrication Additive et Matériautech d’Allizé Plasturgie a dévoilé les dernières tendances et nouveautés en termes de logiciels, machines et solutions de post-traitement, à travers un webinaire disponible dans l'espace Médiathèque.

Investir l'avenir

L'action "Plateforme de fabrication additive" est financée dans le cadre du Programme d’Investissements d’Avenir The plast to be, bénéficiant du soutien financier de la Région Auvergne Rhône-Alpes et de la Banque des Territoires pour le compte de l’Etat

La fréquentation observée est représentative de la dynamique du marché avec une hausse de 25% par rapport à l’année précédente, soit pratiquement 35 000 visiteurs venus découvrir les dernières tendances et trouver des solutions pour mettre à profit les avantages de l'impression 3D dans leurs secteurs d’activité. 

Cette visite a permis de repérer les tendances principales sur lesquelles se positionnent les nombreux acteurs de l'impression 3D : 

  • Une grande industrialisation des imprimantes 3D et des procédés du pré au post-traitement ; 
  • L'accent mis sur la polyvalence des machines avec la possibilité de greffer des modules sur les machines pour compléter le procédé de fabrication additive et apporter des équipements annexes ; 
  • De plus en plus de cas d'applications industriels pour répondre à une demande forte de la part de l'industrie ; 
  • L'essor des matériaux 3D techniques, pas uniquement chargés mais aussi souples avec le silicone, biosourcés, céramiques et la place importante du métal. 

Avec l'évolution des logiciels, l'impression 3D suit les traces des process traditionnels  

Une volonté de créer une chaîne de valeur continue sans stops pousse plusieurs acteurs à développer des solutions pour connecter les ingénieurs aux fournisseurs de matières, mais aussi aux clients finaux. Des solutions en cloud sont disponibles pour mettre en commun des pièces et développer un process numérique de bout en bout. Le salon Formnext a aussi mis en avant la nouvelle orientation du marché de l'impression 3D qui souhaite entrer dans un modèle de production massive avec des évolutions de logiciels correspondant aux besoins de productivité des centres de production. 

Le fournisseur de logiciel 3YOURMIND présentait ses systèmes pour l'amélioration des temps de préparation de batchs avec notamment l'intelligence artificielle et l'évolution des machines 3D. Avec plus de capacité, il est alors possible d'inclure plus de pièces pour optimiser la production et réduire les coûts de fabrication. Avec l'intelligence artificielle, les logiciels peuvent désormais détecter les designs compatibles avec la fabrication additive pour un gain de temps. 

Une autre évolution majeure observée au Formnext est le développement d'un logiciel de CAO capable d'intégrer tous les besoins en impression 3D. ALTAIR, ANSYS et plusieurs autres acteurs ont ainsi présenté des logiciels intégrant l'optimisation topologique, les simulations, ou encore l'optimisation des structures internes. 

Des machines et des matériaux 3D plus performants pour répondre à des besoins industriels 

L'une des grandes tendances était aussi l'augmentation conséquente des imprimantes 3D polyvalentes et industrielles réunissant des caractéristiques intéressantes : des températures de têtes, plateaux et chambres élevées (de plus en plus de chambres à plus de 150°C côté filament), l’ajout de modules dédiés aux machines (séchage de filaments, post-traitement intégré, etc.), une mécanique mieux pensée et dimensionnée. Ces innovations permettent d’atteindre de plus grandes vitesses tout en maintenant une certaine précision dans la dépose. La multiplication de ces machines ‘’Hautes Performances’’ suscite une plus grande concurrence et pousse les fabricants à proposer des gammes de matériaux plus diversifiés.

Machines FDM 

Du côté des évolutions machines en FDM, plusieurs améliorations étaient visibles sur le salon telles que la vitesse de déplacement (jusqu'à 1 m/sec du côté d'Essentium), la vitesse d'impression (500 mm/sec) ou l'augmentation des volumes d'impression. 

Une dynamique était aussi très représentée du côté des constructeurs de machines de bureau comme Ultimaker ou Zortrax avec l'industrialisation de celles-ci. Par l'intégration de modules tels que les changements de bobines automatisés (Um S5 Pro), le contrôle de température ou encore les systèmes de séchage pour les filaments, les machines ne se limitent plus à une gamme de bureau et deviennent plus industrielles.

Concernant l'impression grand format, la gamme de machine s'étoffe pour des applications de transports avec une quantité importante de motos visibles sur le salon, quelques cas automobile mais aussi naval. Le développement des machines sur base pellets de matières standards mais aussi plus techniques comme le PEEK participe à la démocratisation de l’impression grand format, les pellets étant moins onéreux.  

salon sur l'impression 3d

Impression sur base poudre 

Alors que l'impression 3D sur base poudre se concentre sur quelques matières (PP, PA6, PA6 chargé, PA12, PA12 chargé, PA11, PEEK, TPU), DSM élargit la gamme en lançant la première poudre PBT. Ce polymère connu pour ses performances techniques en termes d'isolation électrique, de tenue en température, de résistance à l'abrasion et de tenue dimensionnelle, était très attendu sur le marché de l'impression 3D. 

EOS lance un nouveau procédé permettant de faire de la FDR (Fine Detail Resolution) avec un laser CO au lieu d'un laser CO2 pour réduire les porosités des pièces et ainsi augmenter leur robustesse. Ce procédé permet d'obtenir des pièces aux épaisseurs fines mais d'une bonne solidité mécanique, jusqu'à 0,22 mm pour donner un aspect plus précis. EOS mettait également en avant l'ajout de modules de pré et post-traitement sur les machines dans le cadre de l'industrialisation de l'impression 3D.

De plus en plus de chimistes comme Evonik proposent des formulations à la demande pour travailler avec des matières qui correspondent exactement aux applications souhaitées. 

L'essor des matériaux 3D techniques et l'arrivée de nouvelles solutions 

Matériaux hautes performances 

De plus en plus de chambres chauffées à + de 200°C pour utiliser des matières hautes performances comme le PPS, PEEK... La société WASP a notamment montré une machine qui permet d’imprimer du PEEK directement à partir de pellets. 

Plusieurs acteurs comme Solvay, BASF, Sabic ou Arkéma étendent la gamme matière pour répondre aux besoins du domaine médical, avec des matériaux biocompatibles "Skincontact", pour pouvoir être en contact avec la peau, mais aussi avec les liquides corporels.  

Composites 

Du côté des matériaux composites, une augmentation considérable de la gamme d’imprimantes disponibles a été observée. Alors que Markforged est l'un des premiers à s'être lancé sur le sujet, de nouveaux acteurs se positionnent comme Desktop Métal qui combine FDM et AFP (Automated Fiber Placement). 

A l'image de Lehvoss avec sa matière haute performance chargée à 25% de carbone, plusieurs acteurs ont annoncé des matériaux 5 fois plus résistants que l’acier et 5 fois moins lourds. Outre l'amélioration de la tenue mécanique des composites, les aspects de surfaces sont aussi nettement améliorés, tout comme la conductivité électrique et thermique.

salon sur l'impression 3d

Large panel de couleurs

Alors qu'en FDM une large gamme de couleurs est disponible et s'étend depuis longtemps, il est possible d'en obtenir tout autant avec les équipements de Stratasys sur de la résine (PolyJet / ProJet), ou de HP sur de la poudre (HP MultiJet Fusion). Les solutions de coloration en post-traitement se multiplie également avec des apprêts, des peintures ou mêmes des teintures en machine.

Impression 3D Impression 3D

Matières souples 

Plusieurs acteurs participent au développement de la gamme de matières souples : Ninjatek Kimya, Sinterit, Covestro… Ces matières sont disponibles avec des grades assez variés. Elkem proposait notamment une gamme pour imprimer avec un shore allant de 5A à 80A. Beaucoup d'applications ont été observées pour des semelles de chaussures comme chez Arkema, pour mettre en avant la flexibilité de leurs matières. Le silicone fait aussi ses preuves et des moules complexes se développent de plus en plus.

Formnext

Arrivée des matériaux en céramique et essor du métal 

Les fabricants de machines et matériaux céramiques étaient bien plus visibles lors de cette édition et commencent à trouver leur place sur ce marché.

Le métal est en forte croissance grâce à des solutions de post-traitement automatisées comme l'ont montré plusieurs acteurs : DMG Mori, TRUMPF, Xjet, Desktop Metal... Avec l'amélioration des finitions et des volumes d'impression, le métal connaît une très forte demande en impression 3D.

Industrialisation du post-traitement 

Alors que le post process représente encore aujourd'hui une part importante du prix de la pièce, il semble essentiel de développer des solutions pour l'automatiser et le simplifier. Des gammes complètes de post-traitement sont désormais disponibles pour nettoyer le support, effectuer des lissages chimiques... 3D Connect a notamment mis en avant sa banque de modèles enregistrés qui permet de prédire les cycles de post-traitement (cassage des supports, lissage chimique de la pièce…) et lancer les processus à distance.

De multiples cas d’applications ont ainsi été présentés, tous secteurs d’activité confondus, montrant l’augmentation du recours à ces technologies. D'autres exemples ont notamment été abordés dans le webinaire réalisé suite au salon, disponible en replay ci-dessous.

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