Pourquoi l'impression 3D est-elle une méthode de fabrication responsable ?

24 août 2022 | Temps de lecture : 4 min

Chez EOS, nous sommes guidés par le principe de la fabrication responsable. Mais qu'est-ce que la fabrication responsable ? Et comment l'impression 3D peut-elle aider les industries à améliorer l'impact environnemental de leurs produits ?

Exemples de différents secteurs d'activité

L'impact de la fabrication industrielle sur notre planète et le climat est indéniable. Le budget carbone mondial de 2021 fait état d'une augmentation des émissions de carbone estimée à 4,8 % par rapport à l'année précédente, revenant ainsi presque aux niveaux d'émissions de 2019. En 2021, les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) liées à l'énergie ont augmenté de près de 5 % par rapport aux niveaux de 2020, selon l'Agence internationale de l'énergie. Avec une augmentation de 2,1 gigatonnes (Gt) par rapport aux niveaux de 2020 pour atteindre 36,3 Gt en 2021, il s'agit de la plus forte augmentation d'une année sur l'autre des émissions sur le site CO2e .

Compte tenu de l'importance des enjeux, il est de notre responsabilité à tous de réduire les émissions et les autres effets néfastes sur l'environnement. Tout secteur contribue à un certain niveau d'émissions de carbone et d'impact sur l'environnement, mais avec la bonne éthique et la mise en œuvre prudente de nouvelles politiques et pratiques, ces émissions peuvent être réduites.

Qu'est-ce que la fabrication responsable ?

Chez EOS, tout ce que nous faisons est centré sur le développement de meilleures méthodes de fabrication industrielle, afin que des changements positifs puissent être observés tout au long du processus, sans avoir à faire de compromis sur l'efficacité et la qualité. Grâce à notre travail continu dans le domaine de la fabrication additive (FA), notre objectif est d'encourager les fabricants à explorer les possibilités des technologies pionnières et à considérer la valeur qu'une approche plus durable peut apporter aux entreprises, aux personnes et au monde.

La fabrication durable tient compte de l'impact qu'elle a sur l'environnement et apporte des ajustements aux processus, à la technologie, au choix des matériaux et à l'approvisionnement afin de compenser autant que possible les aspects qui nuisent à l'environnement. Cela peut signifier différentes choses pour différentes entreprises, depuis le changement de fournisseurs pour réduire le transport des pièces jusqu'à la mise en place d'une méthode de fabrication entièrement nouvelle qui s'éloigne des méthodes traditionnelles. 

Pour EOS, la fabrication responsable consiste à mettre son expertise technologique de longue date et pionnière au service de ses clients pour les aider à atteindre leurs propres objectifs en matière de développement durable. L'impression 3D combine deux leviers d'innovation qui sont liés et rendus possibles par une chaîne de valeur numérique : l'innovation produit et l'innovation de la chaîne d'approvisionnement. En ce qui concerne les produits, le site FA permet de concevoir et de personnaliser des produits en fonction des besoins. La production à la demande et décentralisée ainsi que la circularité des matériaux rendent la future chaîne d'approvisionnement plus responsable.

Grâce à l'impression 3D, une entreprise peut faire de nombreux progrès en matière de fabrication responsable. En voici quelques exemples :
 

Conception légère

La fabrication additive ouvre un large éventail de possibilités en matière de conception de pièces. Le fait qu'elle soit moins restrictive que les processus de fabrication conventionnels et qu'elle utilise les avancées en matière de conception et d'essais virtuels signifie que les pièces peuvent être complètement réimaginées, tant au niveau de leur conception que des matériaux utilisés pour les produire. Grâce à l'impression 3D, les fabricants peuvent expérimenter des géométries très complexes qu'il serait impossible de réaliser avec des méthodes de fabrication soustractives. L'application pratique de ce principe peut être observée dans la réimagination des échangeurs de chaleur, qui s'appuient sur une densité de surface élevée pour déplacer la chaleur et récupérer l'énergie afin que les systèmes fonctionnent de manière plus efficace et plus fiable. Dans le cas de l'échangeur de chaleur Conflux Core™, l'utilisation de FA a permis à Conflux d'augmenter radicalement la surface sans compromettre la taille de l'échangeur (l'unité réimaginée était en fait plus petite que son prédécesseur). Il en a résulté un rejet de chaleur thermique triplé, ce qui permet une meilleure récupération d'énergie.

Réduire la surproduction

L'une des vraies beautés du site FA est sa capacité à faire évoluer la production de pièces vers un modèle de production à la demande et distribué. Dans la plupart des méthodes de fabrication traditionnelles, les pièces sont produites en masse, généralement au-delà des besoins. Il en résulte non seulement des pièces excédentaires qui doivent être stockées, mais aussi un gaspillage des matériaux utilisés pour les produire. Avec l'impression 3D à la demande, des lots limités peuvent être fabriqués rapidement et efficacement pour répondre aux besoins, sans dépense de matériaux ni nécessité de stockage ou d'élimination des articles inutiles.

C'est exactement le défi auquel était confronté EvoBus, qui devait souvent commander en masse des pièces de rechange pour les autobus par lots de 15, 20 ou même 100, alors qu'un seul était nécessaire. Grâce à FA , l'entreprise a pu établir un nouveau modèle de fourniture de pièces détachées qui ne la laisse pas avec un stock d'unités excédentaires.

En outre, FA offre la possibilité de réutiliser une partie de la poudre non fusionnée d'une impression (c'est-à-dire la poudre libre coulée qui n'est pas fondue pour devenir le produit final) dans la production future de pièces. La quantité de poudre pouvant être recyclée dans des constructions futures varie en fonction du type d'application et de la poudre utilisée, mais à titre d'exemple, un matériau PA12 standard peut être utilisé à un taux de rafraîchissement de 50 % - ce qui signifie 50 % de poudre recyclée et 50 % de poudre neuve, "vierge". Bien que ces chiffres soient variables, la quantité générale de déchets à éliminer est bien moindre dans l'impression 3D que dans d'autres types de production, comme la fabrication soustractive.

Ressourcement consciencieux

Un nombre croissant de matériaux sont utilisés pour produire des poudres de fabrication additive dans une optique de durabilité. En explorant les caractéristiques des différentes poudres, il est possible non seulement de maintenir des niveaux élevés de qualité et de fonctionnalité des produits, mais aussi de trouver des solutions recyclables, plus durables ou entièrement naturelles. La poudre de polyamide PA11 proposée par EOS est un excellent exemple de la façon dont la reconsidération de l'utilisation d'une ressource naturelle et durable, comme les graines de ricin, peut être utilisée pour changer la façon dont les plastiques sont produits à l'aide de matériaux d'origine naturelle.

Grâce aux technologies et matériaux pionniers de FA , notre objectif est de fournir des solutions numériques aux défis de fabrication actuels et futurs en gardant à l'esprit le développement durable. Pour nous, cela signifie qu'il faut toujours s'efforcer d'obtenir des résultats qui augmentent l'efficacité énergétique, réduisent les déchets et utilisent les ressources de manière consciencieuse à chaque étape du processus. Nous croyons fermement que, grâce à l'innovation et à l'imagination, nous pouvons ensemble faire de la fabrication responsable la nouvelle norme.