Petit historique de l’impression 3D

La popularité actuelle des imprimantes 3D personnelles et le relais récent des médias laissent supposer que l’impression 3D en est à ses balbutiements. Il n’en est rien. L’impression 3D existe en réalité depuis environ 25 ans. Elle est longtemps restée cantonnée à un usage industriel très spécialisé, d’abord employée à des fi ns de prototypage et d’outillage rapide. Cette entrée par la petite porte lui a permis de faire ses preuves, tranquillement mais sûrement.

La toute première imprimante 3D, la SLA-250, a été lancée fi n 1988 par ce qui était alors une très jeune entreprise, 3D Systems, fondée en 1986 par l’ingénieur Chuck Hull, auteur d’une soixantaine de brevets dans le domaine du prototypage rapide . Le procédé utilisé était la stéréolithographie, technique qu’il a mise au point et brevetée en 1984. À cette époque, l’expression « impression 3D » n’existe pas encore. Chuck Hull parle de stereolithography

apparatus, qui désigne un système de fabrication par couches successives utilisant un matériau sensible aux rayons ultraviolets. L’imprimante remporte d’emblée un franc succès dans le monde industriel. 3D Systems est d’ailleurs à l’origine du STL (Standard Tessellation Language), un format de fi chier devenu depuis le standard pour l’impression 3D.

À la même époque, comme souvent dans l’histoire des techniques, d’autres inventeurs mettent au point des procédés de fabrication additive. En 1988, Scott et Lisa Crump créent l’entre- prise Stratasys. Ils sont alors en plein développement du procédé FDM (Fused Deposition Modeling) qui sera breveté l’année suivante. La société lance sur le marché ses premières imprimantes basées sur cette technique, qui permet de déposer le matériau liquéfi é couche par couche grâce à une tête d’extrusion qui se déplace. La FDM donnera plus tard naissance aux imprimantes personnelles.

Il faut ensuite attendre 1993 pour voir apparaître le procédé 3DP (Three Dimensional Printing), mis au point au MIT (Massachussets Institute of Technology). Il est assez proche de la technique employée pour les imprimantes 2D à jet d’encre : une glue est projetée sur une surface de poudre pour former peu à peu l’objet. En 1995, l’entreprise Z Corporation obtient du MIT le droit d’utilisation exclusif du procédé 3DP et débute le développement de ses imprimantes, destinées uniquement au monde industriel.

1996 est une année charnière pour le monde naissant de l’impression 3D. Trois impri- mantes majeures sont alors lancées sur le marché : la Genisys de Stratasys, l’Actua 2100 de 3D Systems et la Z402 de Z Corporation. Pour la première fois, elles sont qualifi ées d’« imprimantes 3D », et l’expression commence à entrer dans le langage courant pour parler de ce type de machine de prototypage rapide. Puis en 2005, la Spectrum Z510 de Z Corporation voit le jour. C’est la première imprimante 3D capable de fabriquer des objets directement en couleurs.

Pendant dix ans, de 1996 à 2006 environ, les constructeurs vont mettre au point d’autres modèles, améliorer et développer de nouveaux procédés. Les imprimantes 3D sont de plus en plus utilisées pour le prototypage rapide et la production de petites séries , mais tout en restant cantonnées au domaine industriel.

L’idée de rendre accessible cette technologie aux particuliers fait peu à peu son chemin chez certains acteurs. Plusieurs entreprises émergent de cette vision, principalement en Europe. En 2007, les Néerlandais Peter Weijmarshausen, Robert Schouwenburg et Marleen Vogelaar créent Shapeways, un service en ligne d’impression 3D ouvert aux particuliers. En France, Éric Carreel, Clément Moreau et Jacques Lewiner fondent Sculpteo en 2009 et développent des outils web qui simplifi ent l’ensemble du processus d’impression 3D pour l’utilisateur amateur.

En parallèle, d’autres acteurs s’investissent dans le domaine des imprimantes 3D person- nelles. Né dans le monde de la recherche et de l’open source, le projet RepRap mené par Adrian Bowyer voit le jour en 2005 à l’université de Bath au Royaume-Uni. Il s’agit de la première imprimante 3D autoréplicante – elle peut imprimer ses propres pièces –, qui s’ap- puie sur une technologie très similaire au procédé FDM. Le premier modèle opérationnel, la Darwin, est disponible en 2007. Il est entièrement open source, ce qui permet à beaucoup d’utilisateurs passionnés de le reproduire et de l’améliorer.

Aujourd’hui, le marché de l’impression 3D est en pleine expansion et semble même atteindre une phase de transition historique. En avril 2012, les entreprises Stratasys et Objet ont fusionné et sont devenues le pure player de l’impression 3D le plus coté au monde, à 1,4 milliard de dollars. Autre chiff re saisissant, le marché des imprimantes 3D personnelles est passé de 355 unités vendues en 2008 à 23 265 en 2011. Les médias se sont aussi emparés du phénomène et continuent d’attirer l’attention sur cette technologie, de plus en plus connue du grand public. Les procédés d’impression se sont améliorés, les matériaux disponibles se sont multipliés, et le prix des machines a drastiquement chuté. Pour moins de 500 €, il est désormais possible de s’équiper d’une imprimante 3D personnelle off rant de bonnes performances.

L’impression 3D est tout en haut de la courbe des tendances, selon le cabinet d’études Gartner. (Source : Gartner)