L’histoire de l’impression 3D

L’impression 3D : bien au-delà d’une simple impression

Tout le monde ou presque sait en substance en quoi consiste l’impression 3D mais peu de gens savent que cette technologie existe depuis plus de 30 ans. Nous vous présentons dans ce dossier les grandes étapes de l’histoire de l’impression 3D, invention qui a connu – et connaît encore – une évolution étonnante et fort intéressante.

Tout a commencé en… 1860

En 1860, le photographe et sculpteur français François Willième concocte une méthode qui associe à la fois photographie et sculpture (photosculpture) dans le but de reproduire la réalité. Sa méthode se résume à la prise d’une multitude de clichés autour d’un objet qui donne un effet tridimensionnel. Et en 1892, une méthode de stratification de cartes topographiques est imaginée et mise en œuvre par Joseph E. Blanther.

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En 1972, la production de pièces en couches voit le jour chez Mitsbushi Motors suite à la proposition de l’utilisation de matériaux photodurcis, autrement appelés photopolymères. En 1981, Hideo Kodama de l’Institut de recherche industrielle de Nagoya présente le premier rapport concernant un procédé de prototypage à l’aide de photopolymère. Un modèle couche par couche a ainsi été créé, chacune des couches équivalant à une tranche en coupe transversale.

En 1982, trois firmes – Alcatel, Cilas et CNRS – ont breveté le principe de l’impression 3D. Mais Alcatel et Cilas ont quitté le navire trois semaines avant la conclusion du brevet, faute de pouvoir établir une raison d’être à cette invention! En 1984, l’américain Charles Hull, fondateur de 3D Systems, met au point la stéréolithographie (SLA), invention brevetée trois années plus tard, en 1987. La technologie repose sur l’utilisation d’un laser pour graver un modèle 3D dans un liquide spécial (photopolymère). Cette première imprimante 3D nous fera connaître, en 1988, le premier modèle de série, la SLA-2502, utilisé essentiellement par les industries souhaitant créer des objets dans le but d’évaluer leur design avant de procéder à la production de pièces en série. En 1991, la société Stratasys présente la première machine au monde de modélisation par dépôt de fil fondu (FDM). En 1992, la firme 3D Systems met en œuvre sa première machine d’impression 3D SLA tandis que DTM propose la première machine à frittage sélectif par laser (SLS). Si le rendement de ces machines laissait quelque peu à désirer à l’époque, le potentiel était incontestable. En 1997, c’est au tour de la société Aeromet de mettre au point la technologie Laser Additive Manufacturing (LAM). Ce processus rend possible l’impression directe d’objets en titane en trois dimensions sans avoir recours à l’utilisation de moules ou de matrices.

Le milieu de la santé profite aussi de l’impression 3D. En 1999, des scientifiques réussissent à imprimer en 3D le premier organe – une vessie – à être implanté chez l’être humain. Ce défi constitue une avancée majeure dans l’univers de la médecine, ouvrant la voie à des perspectives novatrices. En 2002, on assiste à l’impression d’un rein miniature en 3D, apte à filtrer le sang et à diluer l’urine. En 2008 , la toute première prothèse de jambe est produite en 3D, en 2010 , le premier vaisseau sanguin est imprimé à l’aide d’une bio-imprimante commercialisée par Organovo et en 2012, en Hollande, LayerWise utilise la technologie 3D pour l’impression d’une première mâchoire.

Revenons maintenant au début des années 2000, entre 2000 et 2002, où l’on retrouve la création de la première imprimante 3D à jet d’encre, celle multicolore réalisée par Z Corp. et de bureau par Solidimension.

L’année 2008 marque la création de sites Web. D’abord Shapeways, un site de collaboration qui vise à mettre en relation inventeurs, designers et particuliers, puis Thingiverse, site créé par MakerBot pour le partage libre de fichiers 3D. La firme rend aussi disponibles aux particuliers en 2009 des kits open-source pour construire leurs propres imprimantes 3D.

Nous avançons dans le temps et la technologie en fait tout autant. En 2011, le premier drone, Sulsa, a été imprimé en 3D à l’aide de la technique SLS, Kor Ecologic imprime la première voiture en 3D, Urbee et i.materialise.com offre l’impression de produits en or ou en argent. En 2013 , le stylo d’impression 3D, le 3 Dooldler, inventé par Louis DeRosa, voit le jour. Et en 2014, la NASA expédie la première imprimante 3D défiant l’apesanteur dans l’espace.

Une foule de nouvelles idées en matière d’impression 3D, certaines réalisables, d’autres moins, continuent de germer dans la tête d’inventeurs de tous acabits. Et parce que leur prix de vente a beaucoup chuté au fil des années, les produits d’impression 3D sont devenus progressivement accessibles aux particuliers qui sont maintenant pour les fabricants une nouvelle cible des plus profitables.