Fabrication additive, nouvelles voies d’économie de matériaux

La fabrication additive, ou impression 3D, bouleverse la production de pièces industrielles : à partir de modèles 3D en CAO, elle permet de créer rapidement des pièces en déposant les matériaux par couches successives. Initialement destinée au prototypage ou à l’outillage, la fabrication additive se développe à grande vitesse et investit le domaine de la fabrication directe de pièces complexes, tant dans les domaines aérospatial et médical, que dans l’automobile et d’autres secteurs industriels. L’efficacité des procédés additifs, l’optimisation des géométries et la légèreté des composants favorisent considérablement les économies de matériaux.

Ces spécificités s’allient avec succès à d’autres approches également étudiées par le CEA en matière d’économie de matériaux (recyclage, substitution de matériaux). Le CEA mène des recherches intensives dans le domaine de la science des matériaux afin de diversifier les matières premières utilisées dans les processus de fabrication additive, de réduire leur coût et de les réutiliser dans des cycles courts.

Les procédés de fabrication additive étudiés, comme la fusion laser sur lit de poudre, la stéréolithographie et la projection de liant, sont tous basés sur la poudre. Le CEA intensifie ses recherches dans la production de matériaux alternatifs pour la fabrication additive. L’objectif est d’optimiser les propriétés des matériaux grâce à une meilleure maîtrise de la métallurgie.

Les recherches actuelles se concentrent sur des alliages avantageux difficiles à mettre en œuvre par les procédés conventionnels de moulage ou de soustraction. La fabrication additive offre de nouvelles possibilités en la matière.

Le défi pour la fabrication additive est de contribuer à un modèle de production industrielle durable en limitant la quantité de ressources utilisées, en revalorisant les déchets de production directement dans des cycles courts, en raccourcissant les chaînes d’approvisionnement et en relocalisant la production industrielle.

Grâce à sa polyvalence, force est de constater que la fabrication additive va également jouer un rôle décisif dans l’industrie 4.0.