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Shapelize - Histoire et techniques de l'impression 3D
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Shapelize - Histoire et techniques de l'impression 3D

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Découvrez toute l'histoire de l'impression 3D à travers les technologies brevetées au cours de ces 30 dernières années.

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  1. Histoire et techniques de l’impression 3D SHAPELIZE par Bertrand Busson, co-fondateur de Shapelize bertrand@shapelize.com
  2. L'imagination est plus importante que le savoir
  3. En 1960, l’écrivain Arthur C.Clarke, l’auteur de « 2001 : l’odyssée de l’espace », avait parlé d’une « machine à répliquer » qui allait répliquer les objets avec un impact positif sur la société « l’humanité s’adaptera comme dans le passé » Vers l’an 1440 Gutenberg invente une presse pour imprimer. Il a permis à plus de personnes d’avoir accès aux livres Introduction En 1946 l’invention de l’ordinateur ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) par P. Eckert et J. Mauchly
  4. 1984 : Premier brevet relatif à l’impression 3D • Le premier dépôt de brevet de technique de fabrication additive est français • Brevet pour le compte de la compagnie industrielle des Lasers CILAS ALCATEL • Déposé par : • Jean Claude ANDRE • Alain Le Méhauté • Olivier De Witte • Date : le 16 juillet 1984 • N du brevet : FR 2567668
  5. 1984 : SLA (Stéréo Lithographie Apparatus) • Le 8 août 1984, Chuck Hull dépose le brevet pour le SLA. Il sera publié le 11 Mars 1986 • La même année, M. Hull fonde la société 3D Systems • En 1988, la première version de la machine appelée SLA- 250 est mise sur le marché • Aujourd’hui, 3D Systems c’est : • Plus de 1300 brevets • 31 Modèles de machinesAnnée Société Technologie Pays 2001 DTM Corp SLS USA 2012 Z-Corporation 3DP USA 2013 Phenix Systems DMLS / SLM France 2013 Sugar Lab Sucre USA 2013 Figulo Céramique USA
  6. 1987 : SLS (Frittage laser sélectif) • Système initialement développé par un étudiant, Carl Deckard, qui en 1998 devient le président de la société DTM Corp. • Il utilise des poudres polymères qui ont été créées dans les années 1984 / 87 au sein du Département de génie mécanique de l‘Université du Texas à Austin (UT ME) • DTM Corp a été racheté en 2001 par 3D Systems
  7. • Le brevet du FDM est déposé par Scott Crump qui fonde la même année la société Stratasys • Aujourd’hui, Stratasys c’est : • Plus de 500 brevets • 19 modèles de machines • En 1992, sortie de la première machine la "3D Modeler" 1989 : FDM (Fused Deposition Modeling) Année Société Technologie Pays 2011 Solidscape MJM USA 2012 Objet 3DP Israël 2013 MakerBot Industries FDM USA
  8. • Helisys Corporation a été créé par M. Michael avec LOM Systems • Helisys a fermé en 2000 mais a ouvert la voie à d’autres technologies comme : • MCOR - Irelande • Cubic Technologies - USA • Kira corp - Japan • Solido - Israël 1989 : LOM (Laminated Object Manufacturing)
  9. 1993 : VP (Vector Printing) • Créée par C. Royden, Sanders Prototype Inc. réalise des imprimantes 3D qui impriment en cire • 2 jets en 2 directions simultanées (x&y) déposent des gouttelettes de cire • En 2000, l’entreprise est rebaptisée « Solidscape » • 5 modèles de machines • Rachetée en 2011 par Stratasys
  10. 2010 2011 1993 : 3DP (3D printing) • Breveté par le MIT (Massachusetts Institute of Technology) • Techniques d'impression en relief, qui est similaire à la technologie jet d'encre utilisées dans les imprimantes 2D • En 1995, Z-Corporation a obtenu une licence exclusive du MIT à utiliser la technologie et a commencé à développer des imprimantes 3D basées sur la technologie 3DP • En 1996, la sortie de la Z402
  11. • DMLS « Direct Metal Laser Sintering » • SLM « Selective Laser Melting » • DLS « Direct Laser Sintering » • LM « Laser Melting » • La fusion laser sélective a été développée à l'Institut Fraunhofer ILT à Aachen en Allemagne. C’est essentiellement le même processus que SLS mais se réfère à l'utilisation de poudre de métal plutôt que des polymères. Le laser est plus puissant et fond la poudre métallique et soude les grains ensemble • Un partenariat avec la société REALIZER qui déposa le terme SLM et propose les 1ères machines SLM en 1999 • REALIZER : 4 modèles de machines • EOS (une autre société liée à ITL ) : + de 50 brevets et 6 modèles de machines 1995 : DMLS / SLM / DLS / LM
  12. 1997 : EBM (Electron Beam Melting) • Inventé par la société suédoise « Arcam » pour fabriquer des pièces métalliques entièrement homogènes • L’EBM utilise un faisceau d'électrons plutôt qu'un laser et fabrique des pièces sous vide. Cela permet l'utilisation de métaux hautement réactifs à l'oxygène comme le titane • Plus de 50 brevets • 2 modèles de machines
  13. 1999 : PolyJet • Créée par la société Israélienne Objet qui réalise des pièces très précises, multi-matières comme du souple et du rigide • Cette technique consiste à déposer une couche de résine (du plastique type acrylate ou polypropylène) liquide de la même manière qu'une imprimante à jet d'encre avec des buses qui déposent couche par couche. La résine est durcie aux UV • Fusion avec Stratasys en 2012 • 10 modèles de machines
  14. 1999 : Voxeljet • Proche de la technologie 3DP. Les machines impriment avec une résine furanique sur du sable de silice et du PMMA • Réalise des moules de fonderie prête à recevoir le métal et des pièces en résines • 6 modèles de machines dont une de 4m x 2m x 1m
  15. 2002 : SFF (Solid Freeform Fabrication) • Créée par la société allemande ENVISIONTEC • Dérivé de la technique SLA, la différence c’est l’utilisation d’un DLP (vidéo projecteur) plutôt qu‘un laser pour durcir la résine au UV • 23 modèles de machines
  16. 2003 : 3DPP (3D Paper printing) • Initiée par le LOM (Laminated Object Manufacturing) • Mcor Technologies (Irlande) a été fondée par le Dr. Conor MacCormack et Fintan MacCormack • Utilise du papier de format A4 ou papier à lettre, un système de distribution, de colle et d'une lame en pointe de tungstène pour couper la forme • 2 modèles de machines
  17. 2005 : Première imprimante 3D couleur HD • En 2005, Z-Corporation lance la Spectrum Z510, la première imprimante 3D couleur haute définition sur le marché
  18. Créée en 2012 2006 : CLAD (Construction Laser Additive Directe) • Développée par le CRT Irepa Laser, un des membres fondateurs de l’institut Carnot « MICA » région Alsace • Participe au projet AMAZE (Additive Manufacturing Aiming Towards Zero Waste & Efficient Production of High-Tech Metal Products)
  19. 2006 : RepRap • En 2006, le projet open-source d'impression 3D, nommé Reprap, a été développé en Angleterre • Initié en février 2004 par le Dr. Adrian Bowyer, un maître de conférences en génie mécanique à l'Université de Bath au Royaume-Uni • En 2008 : RepRap1.0 « Darwin » • En 2009 : RepRap 2.0 « Mendel » • En 2010 : V3 baptisée la « Huxley » • On ne connaît pas le nombre d’imprimantes 3D RepRap qui ont été produites dans le monde • 8 modèles de machines
  20. 2007 : MLT (Moving Light Technology) • En 2007, Dr André Luc Allanic et Phillip Hoarau créent Phidias technologies France • Une matrice de micro-miroirs permettant d’impacter cette résine en plusieurs points simultanément (technologie dite DLP, Digital Light Processing). Cette technologie permet d’associer une grande précision à une rapidité d’exécution • Rachetée par Groupe Gorgé depuis 2012 • 3 modèles de machines
  21. 2007 : Société D.Shape • Fondée par Enrico Dini, elle réalise une machine qui imprime en grande taille du sable, pierre ou simili • Technique proche du 3DP • Couches de 5 à 10 mm • Durci en 24H, résistance proche du béton armée idem pour le feu
  22. 2007 : Société Nanoscribe • La société allemande Nanoscribe GmbH issue de l'Institut de Technologie de Karlsruhe imprime à grande vitesse à l'échelle nanoscopique • Le procédé utilisé par polymérisation à deux photons consiste à impressionner une surface sensible à la lumière avec un laser très fin et à utiliser un jeu de miroirs pour diriger le laser en trois dimensions aux endroits qui doivent se solidifier.
  23. 2011 : Impression 3D en sucre • Lyz et Kyle von Hasseln ont lancé The Sugar Lab, un studio de micro-design spécialisé dans l’impression 3D à base de sucre mélangé à de l'eau et de l'alcool • Rachetée en 2013 par l’américain 3D Systems
  24. 2012 : Impression 3D chocolat • En 2012, la firme anglaise « Choc Edge » lance la première imprimante 3D qui réalise des objets en chocolat : la Choc Creator Version 1
  25. 2013 : AKF (Arburg kunststoff Freeforming) • La Freeformer vise à fabriquer des pièces plastiques de qualité industrielle. • Une buse fixe utilisant la technologie piézo, dépose des couches de plastique liquide sur une plate-forme en mouvement . • 1 machine en 2013
  26. 2013 : MLS (Micro Laser Sintering) • En 2013, 3D Micromac AG et EOS s’associent autour du micro frittage laser ( MLS )
  27. MERCI !

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