Imprimantă 3D [dezbatere generală: interese, tehnologii]

Un particular produce scoica laptopului sau a lămpii de noptieră. Un profesionist face rapid și ieftin un instrument prototip sau un model de casă. Un industriaș creează componente ale aeronavelor dintr-o singură piesă și utilizează mai puțin material. Toate acestea sunt posibile datorită imprimării tridimensionale (3D), o tehnică inventată acum treizeci de ani și pe cale să intre în casele noastre. O revoluție?

Această zi de mese rotunde, ateliere, demonstrații, proiecții, se adresează publicului larg, studenților, societății civile și profesioniștilor care se întreabă despre promisiunile și riscurile asociate dezvoltării tipăririi 3D.

Pe 23 noiembrie 2013, Cité des Sciences a organizat prima sa Forum de la Villette în jurul problemelor legate de imprimarea 3D. În cadrul programului: diverse mese rotunde și ateliere pentru a explora gama de posibilități.

Imprimantele 3D înseamnă sfârșitul producției în masă și a deșeurilor? Da, dar cu condiția ca acestea să fie alimentate altfel decât cu plastic pe bază de petrol ... Inventatorii lucrează deja la el. Revizuirea ideilor.

Imprimanta 3D miroase a viitorului. Începând cu 2009, una dintre tehnicile de imprimare 3D - modelarea prin depunere de filamente topite (1) - a intrat în domeniul public și că comunitățile de practici simpatici au pus stăpân pe aceste mașini, totuși folosit de zece ani buni de industrie, concentrați-vă toate privirile. Deoarece pot fabrica piese la cerere, vor semna sfârșitul producției în masă, am citit deja. Dar și deșeuri excesive. Cu siguranță ... Cu excepția momentului, pe lângă mașinile industriale care uneori se hrănesc cu nisip sau rășină, dar sunt utilizate în principal pentru a dezvolta prototipuri, mașinile destinate fabricării produselor de consum combustibil pe întregul material plastic ... derivați de petrol.

„Mașinile de prototipare rapidă (înțelegeți imprimantele 3D, nota editorului) funcționează în principal cu filamente de tip ABS. Este plasticul care formează cea mai mare parte din obiectele industriale produse de industrie precum Légo ”, explică Bertier Luyt, fondatorul Fabshop. Un alt material utilizat frecvent: PLA, un derivat al amidonului de porumb. Mai bun decât ABS, deoarece nu utilizează derivat petrol și este - în cele din urmă - biodegradabil. Cu excepția faptului că PLA constă foarte des din porumb american și din agricultură intensivă bazată pe tractoare, îngrășăminte, pesticide. Mai rău, „90% din porumbul american este OMG”, spune Bertier Luyt. În cele din urmă, aceste culturi de porumb destinate fabricării de plastic riscă să concureze cu consumul de alimente, ca în prezent biocombustibilii.

Deocamdată, nu prea multă îngrijorare. Tonajele obținute de aceste mașini reprezintă o picătură în oceanul de plastic. Dar mâine? Pentru a face viitorul mai durabil, producătorii lucrează deja la noi opțiuni. Pentru că, dacă pe mașini „avem foarte puține progrese de așteptat, în afară de fabricarea unei mașini mai mari, care funcționează mai repede, adevărata provocare constă în multiplicitatea materialelor și crearea unei mașini care va fi multi-material . Dacă într-o zi doriți să aveți 3D acasă, trebuie să fie util pentru ceva ”, subliniază Bertier Luyt. „Materialele și punerea lor în aplicare sunt cheile tuturor”, subliniază Alain Bernard, director de cercetare la École centrale de Nantes și membru al Asociației Franceze pentru Rapid Prototyping (AFPR). Dacă stăpânești materialul, ești regele. "

-
Un plastic biodegradabil pe bază de cereale:

Deșeurile produse de imprimantele 3D reprezintă lupta start-up-ului eMotion Tech de la Toulouse. Cu o altă companie din sud-vest, Vegeplast, care este responsabilă în principal de materialul integrat în capsulele biodegradabile compatibile cu mașinile Nespresso - lucrează la un consumabil nou pentru imprimante 3D.

Avantaj: Vege3D? Un consumabil 100% vegetal și biodegradabil, asigură partenerii. În mod clar, va fi suficient să-l strecurați în compost după ce obiectul a fost decretat la sfârșitul vieții. Un pic ca PLA, cu excepția faptului că, dacă vine foarte des din Statele Unite, VGA este „produs local și destinat consumului local”, asigură Guilhem Peres, co-fondator al eMotion Tech.

Dezavantaj: Cerealele - nu vom cunoaște mai multe, secretul rămâne bine păstrat - care constituie consumabilul Vegeplast este posibil să concureze cu farfuriile noastre? „Suntem în volume atât de enervante încât nu există nicio problemă”, spune Guilhem Peres. Dar mâine?

-
Un material format din alge:

Ideea s-a născut din întâlnirea dintre Bertier Luyt din Fabshop și Rémy Lucas a companiei Quimper Algopack. Dacă expertiza primei se referă la imprimanta 3D, a doua dezvoltă din 2010 un material din alge brune recoltate pe mare și care seamănă puternic cu plasticul. Pentru a face o resursă utilizabilă de către mașinile 3D, omul a dezvoltat un alt produs denumit Seaweed Filament (SWF), un amestec inteligent de alge și un liant din plastic.

Avantajul: Algele se găsesc în mod natural. Mai bine, pentru a crește, nu au nevoie nici de îngrășăminte, nici de pesticide și nu consumă teren arabil. În cele din urmă, acestea se pot apropia foarte mult, spre deosebire de alte materiale de tip ABS sau PLA. Pentru acestea, „volumele noastre de materiale nu sunt suficient de mari pentru a umple containerele capabile să treacă Atlanticul în 4 săptămâni. Totul se face cu avionul ”, spune Bertier Luyt.

În cele din urmă, pentru fondatorul Fabshop, SWF are calități tehnice puternice: „Este un bioplastic care are o densitate mai mică. Piesele sunt mai ușoare cu un volum egal. De asemenea, are o atingere foarte aproape de plută, mai cald decât alte materiale plastice. Și, permite o lectură foarte bună a detaliilor, în special pentru sculpturi și obiecte complexe. "
Dezavantajul:
„Suntem conștienți că, comparativ cu consumul global de plastic, impactul nostru va fi foarte modest. Este o piatră mică, dar cu pietre mici facem zidurile mari ”, subliniază Bertier Luyt.

-
Deșeuri reciclate

Suntem încă în fază fragilă, dar „producătorii” o încearcă. În ianuarie, un student american a prezentat Filabot, o mașină care transformă deșeurile de plastic de zi cu zi (sticle, ambalaje etc.) în material capabil să integreze mașini 3D. Câteva luni mai târziu, Filamaker a ajuns pe circuit. O mașină open-source capabilă să șlefuiască obiectele proiectate deja de imprimanta 3D și să le transforme în filamente noi.

Avantajul: Pare evident. Reutilizarea materialelor deja modelate înseamnă a pune capăt însăși noțiunii de deșeuri din circuit. Reciclarea materialelor plastice din viața de zi cu zi înseamnă consumarea materialelor excedentare. Mai bine, acest proces ar putea permite utilizatorilor să aibă acces la materiale la costuri reduse. Interesant, când știi că prețul filamentului variază între 40 și 50 de dolari (între 29 și 36 de euro) pe kilogram.
Dezavantajul:
„Principala capcană a reutilizării materialelor plastice de uz casnic pentru imprimantele 3D este că acestea trebuie sortate bine pentru a obține un plastic omogen. Deoarece materialele plastice au puncte de topire diferite, vâscozitate diferită. Nu le putem amesteca și introduce în imprimantă așa ”, subliniază Alain Bernard. În cele din urmă, reciclarea la domiciliu - precum tipărirea - poate pune probleme de sănătate. Vara trecută, cercetătorii de la Illinois Institute of Technology din Chicago au evaluat particulele ultrafine asociate cu tipărirea 3D. Și precauție recomandată.

(1) Începând cu 28 ianuarie, o altă tehnică cunoscută sub numele de "sinterizare cu laser" care folosește un laser pentru solidificarea materialului a căzut la rândul său în domeniul public. Acesta a fost brevetat în anii ’1990 de compania DTM.

„... ce poți face cu o imprimantă 3D ... nu este foarte interesant ...”