Pourquoi les secteurs de la médecine et de l’aérospatiale continueront-ils à ouvrir la voie à l’adoption de la FA dans les années à venir ?

Les secteurs de la médecine et de l’aérospatiale devraient continuer à jouer un rôle de premier plan dans l’adoption de la fabrication additive métallique (AM) en raison de la grande valeur de leurs produits et de leurs volumes relativement faibles.

L’industrie de la fabrication additive métallique (AM) a connu une croissance significative ces dernières années en raison de l’abondance des capitaux financiers, des avancées technologiques et de l’élargissement des capacités de l’écosystème. Selon un rapport de Research And Markets, la taille du marché mondial de la fabrication additive métallique devrait atteindre 11,1 milliards de dollars d’ici 2026, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 17,9 % entre 2021 et 2026. Le marché nord-américain devrait détenir la plus grande part de marché au cours de la période de prévision, soutenu par des programmes gouvernementaux tels que AM Forward.

Les secteurs de la médecine et de l’aérospatiale sont les premiers à adopter la technologie de l’AM métallique en raison de la valeur élevée et des volumes relativement faibles associés à leurs produits. La taille du marché mondial de l’AM médical était évaluée à 1,5 milliard de dollars en 2020 et devrait atteindre 3,7 milliards de dollars d’ici 2025, avec un taux de croissance annuel moyen de 20,5 % entre 2020 et 2025. Dans ce secteur, la technologie est de plus en plus utilisée pour créer des implants médicaux personnalisés et complexes, tels que des implants vertébraux et des prothèses auditives. Par exemple, un nombre croissant de grands fabricants de dispositifs médicaux utilisent la technologie de fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) pour produire des implants rachidiens dotés d’une structure unique qui imite le comportement mécanique de l’os naturel. Cela permet d’améliorer les résultats et la satisfaction des patients tout en respectant les exigences des organismes de réglementation et celles rigoureuses des systèmes de qualité certifiés ISO 13485. L’AM permet également de réduire les délais de production et les niveaux de stock tout au long de la chaîne de valeur, ce qui se traduit par des économies pour les prestataires de soins de santé. Tous ces éléments justifient l’investissement dans l’AM par les principales entreprises médicales.

Maximiser le rendement pour les fabricants de produits médicaux

L’industrie de la colonne vertébrale utilise l’AM à grande échelle depuis des années. Cela est dû à la taille et à la quantité d’implants qui peuvent être placés sur une plateforme de production, ainsi qu’au volume d’implants requis par le marché. Pour les autres implants médicaux, le défi consiste à atteindre le niveau de production nécessaire lorsque les tailles sont importantes et les formes variées. Le débit fait aujourd’hui partie intégrante de la fabrication. Lorsque l’espace est limité et que les besoins sont importants, les machines d’AM dotées de plateforme de production plus grandes et de plusieurs lasers permettent de répondre à la demande de l’industrie. Par exemple, la machine Addup FormUp® 350 est un système à 4 lasers doté d’une plateforme de 350 mm x 350 mm et d’un module de poudre pour réduire le temps de manipulation de la poudre. Ces caractéristiques permettent une productivité élevée, un gain de temps et une réduction des coûts de production globaux, ce qui améliore le processus de fabrication en série de pièces médicales hautement complexes et/ou personnalisées.

Selon un rapport de Research And Markets, le marché mondial de l’AM dans l’aérospatiale était évalué à 0,9 milliard de dollars en 2020 et devrait atteindre 3,3 milliards de dollars d’ici 2026, avec un taux de croissance annuel moyen de 21,6 % entre 2020 et 2026. Dans ce secteur, l’AM métallique permet de produire des composants plus légers et plus efficaces, ce qui se traduit par une augmentation du rendement énergétique et une réduction des coûts d’exploitation. Par exemple, Boeing a annoncé que la production de pièces structurelles en titane pour le 787 Dreamliner à l’aide de l’AM des métaux devrait permettre d’économiser 2 millions de dollars par avion en termes de réduction de poids et de coûts de fabrication.

Surveillance en cours de fabrication ~ un changement de donne pour l’industrie aérospatiale

Dans le secteur aérospatial, la qualification et la réglementation des composants sont obligatoires. Les logiciels d’assurance qualité vont changer la donne dans ce secteur, car la fabrication additive exige des tests et des inspections rigoureux qui sont souvent coûteux et longs, ce qui a un impact sur les délais et la productivité.  Des entreprises telles qu’AddUp ouvrent la voie en matière de contrôle des processus et garantissent la qualité des pièces grâce à une suite complète de logiciels de contrôle de l’assurance qualité qui réduisent, voire éliminent, la nécessité d’effectuer des tests rigoureux après l’impression d’une pièce. À titre d’exemple, la suite logicielle d’AddUp comporte trois éléments clés. Le premier est une vue macro de ce qui se passe à l’intérieur de la machine, visualisée sur une plateforme intuitive appelée AddUp Dashboards. Ensuite, l’analyse de l’exécution de la production à une échelle microscopique grâce à la surveillance du bain de fusion (Meltpool Monitoring), qui mesure des dizaines de paramètres à une fréquence très élevée. Enfin, Recoat Monitoring vérifie et corrige de manière proactive le lit de poudre pendant la production, de manière automatique. Ce type d’innovation logicielle jouera un rôle déterminant dans l’industrialisation de l’AM, en particulier sur des marchés très réglementés comme l’aérospatiale.

Nous avons toutes les raisons de penser que l’industrie de l’AM métallique poursuivra sa trajectoire de croissance dans les années à venir, avec une demande grandissante de la part de divers secteurs industriels. Pour les applications appropriées, la technologie offre une multitude d’avantages par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, notamment des temps de production plus courts, une réduction des déchets, une plus grande souplesse de conception et, en fin de compte, l’efficacité des produits. Même si l’on peut s’attendre à un ralentissement à court terme en raison du resserrement de la politique fiscale et de l’effet d’entraînement des activités des marchés financiers telles que le financement SPAC, le développement de nouveaux matériaux et procédés entraînera la production de produits plus performants et l’industrie poursuivra son ascension pour devenir une technologie d’usine plus répandue.

Chez AddUp, nous restons persuadés que l’industrie de la fabrication additive reste un domaine en pleine expansion et à l’avenir prometteur. Les secteurs de la médecine et de l’aérospatiale resteront les premiers à adopter les technologies de pointe et à stimuler la demande de composants complexes et personnalisés. Malgré quelques vents contraires à court terme, l’industrie est prête à se développer dans les années à venir et devrait jouer un rôle de plus en plus important dans l’avenir de la fabrication. Avec son potentiel de révolutionner la façon dont les produits sont conçus, fabriqués et livrés, l’impression 3D métallique a le potentiel de générer des avantages économiques significatifs et de créer de nouvelles opportunités passionnantes pour les entreprises, les professionnels et les consommateurs.