Impression 3D : Les nouvelles technologies

Après l’industrie cinématographique, voilà que l’on intègre cette technique de pointe aux procédés de fabrication métallique. D’ailleurs, ce système avant-gardiste a fait la une du magazine The Economist en février dernier. Le titre de l’article est pour le moins évocateur : Print me a Stradivarius… How a new manufacturing technology will change the world.

Les imprimantes 3D, issues de la stéréolithographie développée par le Massachusetts Institute of Technology (MIT), ont d’abord été utilisées dans le domaine du prototypage rapide. Cependant, cette technique est en passe de devenir monnaie courante dans les PME québécoises qui se spécialisent dans la production de petites séries, entre autres dans les secteurs de la deuxième et de la troisième transformation des métaux.

Fini le bon vieil usinage. Maintenant, bien qu’elles coûtent quelques dizaines de milliers de dollars chacune, les imprimantes 3D permettent aux industriels de fabriquer des objets sur mesure, et ce, à un coût qui avoisine celui de la production de masse.

« Selon moi, l’impression 3D va littéralement révolutionner l’industrie de la transformation métallique. C’est une technologie relativement abordable et très efficace, les économies d’échelle sont donc considérables. Ce sera un incontournable d’ici quelques années », affirme Frédéric Chevalier, directeur Créneau Accord, Transformation Métallique et directeur général au Réseau de la Transformation Métallique du Québec (RTMQ).

Primo, le procédé est simple et complexe à la fois. Il s’agit d’une impression par frittage laser sélectif, qui crée des objets métalliques fonctionnels par strates à partir de poudres frittées ou fusionnées.

En d’autres termes, l’objet 3D est découpé en fines lamelles 2D qui sont ensuite déposées puis fixées les unes sur les autres. Cette technologie n’engendre donc pratiquement pas de rebuts. De plus, les équipements de fabrication traditionnels requièrent davantage d’espace que les imprimantes 3D. Ainsi, l’empreinte écologique de celles-ci est considérablement réduite.

Secundo, ces imprimantes nouveau genre permettent aux designers de laisser libre cours à leur créativité. En fait, quelle que soit la forme de l’objet, dès qu’il est modélisé au format CAO 3D (conception assistée par ordinateur en trois dimensions), il est possible de l’imprimer.

Le soudage par friction-malaxage : une autre option

En attendant que l’impression 3D gagne toutes les sphères de l’industrie de la transformation métallique, une autre possibilité s’offre aux industriels québécois : le soudage par friction-malaxage. Cette technique novatrice, bien qu’elle ait été inventée et brevetée en 1991 par le centre de recherche TWI à Cambridge au Royaume-Uni, n’est pourtant pas encore utilisée par les entreprises québécoises.

Luc Vanden-Abeele, ingénieur au Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ), décrit le procédé ainsi : « L’application la plus courante est le soudage de tiges rondes. Une des tiges est fixe alors que l’autre est en rotation et frotte avec une certaine force sur la première. Après un certain temps, assez de chaleur est générée pour rendre le métal mou, voire pâteux, sans le rendre liquide. On peut alors mettre plus de force sur la tige en rotation et la joindre à l’autre… »

D’ailleurs, les avantages sont nombreux en comparaison avec le soudage traditionnel. Entre autres, il y a moins de chaleur, donc moins de distorsion des matériaux. De plus, le procédé ne produit pas de fumée ni d’étincelles et l’énergie requise est moindre que la soudure à l’arc.

L’automatisation de l’équipement fait aussi baisser les coûts de main-d’œuvre, ce qui entraîne un amortissement constant.

« Au CRIQ, notre équipe a mis au point une cellule robotique que l’on a ensuite intégrée à l’équipement de soudage par friction. Les résultats sont concluants, par conséquent, les perspectives sont très encourageantes. On travaille depuis près de quatre ans sur un projet structurant dans le but de pousser la technologie plus loin avec un groupe d’entrepreneurs, notamment en Montérégie », conclut Luc Vanden-Abeele.

Avec des technologies novatrices comme l’impression 3D et la soudure par friction-malaxage entre les mains, les industriels québécois qui oeuvrent dans le secteur de la transformation métallique sont résolument tournés vers l’avenir.