Enquête 2023 auprès des dirigeants de l'industrie de l'impression 3D : des experts en fabrication additive s'attaquent aux plus grands défis d'ingénierie de la décennie à venir

Notre premier article traitait de l’avenir de l’impression 3D, avec des experts en fabrication additive regardant dans une boule de cristal pour prévoir les tendances du secteur pour 2023.

L’enquête 2023 des dirigeants de l’industrie de l’impression 3D élargit la portée et pose deux questions aux initiés de l’impression 3D. Quel est le plus grand défi technique de la décennie à venir ? Quelle technologie sera nécessaire pour résoudre ce problème ?

Les approches pour répondre à cette question variaient, certaines ont choisi de relever les défis spécifiques au progrès de la fabrication additive au cours des dix prochaines années. Au premier plan des préoccupations des dirigeants se trouvent les approches permettant de réduire le coût par pièce, de garantir le maintien de la qualité, et la manière dont la fabrication additive peut tirer pleinement parti de ses principaux avantages ? L'automatisation des processus et la combinaison d'approches d'IA de l'écosystème additif, y compris les systèmes de gestion de production intelligents, la conception de pièces et les réseaux neuronaux informés par la physique, sont abordés. Quel est le lien entre la loi de Moore et l’impression 3D et quelles technologies sont en plein essor ? Pour relier le tout, un mot récurrent : Production.

D'autres répondants adoptent une approche alternative. Quelle est la situation dans son ensemble et comment la technologie sera-t-elle déployée pour répondre à des problèmes mondiaux critiques tels que la décarbonation, l’électrification des transports, la production d’énergie verte et l’Industrie 4.0 ? Qu’apportera la combinaison de l’impression 3D avec des technologies émergentes telles que la découverte de matériaux informatiques, la biologie synthétique ou la robotique ?

Là encore, un large éventail de personnes interrogées ont été interrogées, depuis les utilisateurs finaux tels que Czinger Vehicles jusqu'aux plus grands fabricants de systèmes, logiciels et matériaux d'impression 3D. Et malgré l’image présentée, aucune n’a mentionné les voitures volantes. Installez-vous et profitez des conseils des experts ci-dessous.

Que prédisent les experts en impression 3D pour 2023 ? Lisez la première partie de notre enquête annuelle auprès des dirigeants de l’industrie de l’impression 3D ici. Abonnez-vous à notre newsletter gratuite pour recevoir régulièrement des informations, des analyses et des informations sur la fabrication additive.

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Dr Brent Stucker, directeur de la technologie – Fabrication additive,Systèmes 3D

Je pense que le plus grand défi technique de la décennie à venir sera l’électrification des transports. Cela est dû au fait que l’électrification des véhicules présente des défis importants liés à la production d’énergie, à la stabilité du réseau, à la recharge distribuée des véhicules, à la technologie des batteries et à l’optimisation des composants du véhicule pour la propulsion électrique plutôt que pour la propulsion à combustion interne. Nous constatons déjà que la fabrication additive (FA) joue un rôle dans chacun de ces domaines, mais je pense que la fabrication additive a encore un rôle plus important à jouer pour accélérer la production et les performances des véhicules ainsi que la production, la transmission et le stockage d’électricité.

Pour que la fabrication additive ait un impact encore plus important, il sera nécessaire de réaliser des progrès significatifs en matière de technologies, de matériaux et de processus. Je pense que la possibilité d'utiliser plusieurs matériaux au sein d'un même système pour créer des formes multi-matériaux complexes avec une précision et une productivité plus élevées sera un facteur clé.

Lorsque l’on pense à la production d’énergie et au réseau, l’objectif est de capter un pourcentage plus élevé de l’énergie entrante, qu’il s’agisse d’énergie solaire, éolienne, fossile, hydroélectrique ou nucléaire. Pour obtenir une capture d’énergie plus efficace, nous avons besoin de pièces métalliques complexes fabriquées à partir de matériaux à haute température. La fabrication additive facilite cela tout en permettant également des gains d'efficacité grâce à la consolidation des pièces. Cela sera également utile pour les composants clés du réseau tels que les interrupteurs et les transformateurs.

Toute cette énergie que nous avons maintenant générée et distribuée doit être stockée dans des batteries et utilisée efficacement pour alimenter le véhicule. Je prévois que la fabrication additive jouera un rôle essentiel dans la production de batteries et de moteurs électriques de nouvelle génération. Les conceptions actuelles de batteries impliquent des couches complexes de plusieurs matériaux ; en tant que telle, une approche de fabrication additive multi-matériaux compatible avec les matériaux pertinents pour les batteries à des résolutions de fonctionnalités pertinentes pour les batteries pourrait bouleverser la conception des batteries. De même, les moteurs électriques pourraient passer d’une conception presque monolithique à l’intégration de bobines intégrées à des éléments structurels ou à d’autres composants. Cela peut entraîner une meilleure gestion thermique ainsi qu’une réduction du poids, ce qui peut contribuer à améliorer l’efficacité et les performances. Être capable de traiter plusieurs matériaux au sein de la même imprimante 3D amène la consolidation et l’efficacité des pièces à un tout nouveau niveau pour les batteries et les moteurs électriques. En outre, les avantages habituels de la fabrication additive pour d’autres secteurs, notamment la capacité de commercialiser de nouveaux produits plus rapidement avec moins d’assemblage et de travail manuel, peuvent contribuer à accélérer la transformation des véhicules électriques à mesure que la demande augmente.