Histoire de l’Impression 3D et son évolution au cours du temps.

Les premières découvertes :

Tout commença en 1860, quand un photographe français, qui était sculpteur, François WILLEM, partisan de l’art industriel, met au point une méthode alliant la photographie et la sculpture pour une reproduction réelle.

Sa méthode de photo-sculpture saisit un objet en 3 dimensions à l’aide de photos prises autour de l’objet.

• De 1863 à 1869, les parisiens ont pu s’offrir, grâce à la société générale de photo-sculpture, leur buste sculpté en un temps record pour l’époque, à coût dérisoire.
• 1892 Blanther propose une méthode de stratification de la publication de cartes topographiques.
• 1952 Kojima démontre les avantages de la fabrication des couches superposées.
• 1967 Swainson dépose un brevet aux États-Unis pour un système de durcissement de résine par double rayon lumineux.
• 1972 Mastubara de Mitsubishi Motors suggère que les matériaux photo durcis (photo-polymères) soient utilisés pour produire des pièces en couches.
• 1981 Hideo KODAMA de l’institut de recherche industrielle de Nagoya a publié le premier rapport sur un système de travail de prototypage rapide à l’aide de photo-polymères. Un modèle a été construit couche par couche, chacune d’elle correspondait à une tranche en coupe transversale dans le modèle .
• 1982 C’est une équipe composée d’Alain le Méhauté (Alcatel), Olivier de White (CILAS) St de Jean Claude André (CNRS) qui a breveté le principe de l’impression 3d dès 1984. Le premier brevet déposé date du 16 juillet 1984, trois semaines avant le brevet américain mais Alcatel et Cilas abandonneront rapidement ce brevet, ne voyant pas de perspective d’avenir à cette technologie.
• 1984 Charle HULL (fondateur de 3D Systems) invente la stéréolithographie (SLA) qui est breveté en 1987. La technologie permet de choisir un modèle 3D et d’utiliser un laser pour le graver dans un liquide spécial (polymère).

Les premières machines et la diversification des technologies :

• En 1991 Stratasys produit la première machine FDM au monde (modélisation par dépôt de fil fondu). Cette technologie utilise le plastique et une extrudeuse pour déposer des couches sur un lit d’impression.

• En 1992 3D Systems produit sa première machine d’impression 3D SLA.
• DTM produit la première machine SLS ( frittage sélectif par laser). Cette machine est similaire à la technologie SLA mais utilise une poudre de résine durcit par laser,  au lieu d’une résine liquide. Ces technologie étaient à leurs balbutiements et ne sont pas parfaites. Il y avait une déformation dans le matériau lorsqu’il durcissait. Et les machines avaient un coût prohibitif pour les inventeurs, mais leur potentiel était indéniable. Des décennies plus tard, il est toujours difficile d’envisager les limites de ce potentiel.

• En 1994 Le professeur Emmanuel Sachs, du « Massuchetts institute of technology » (M.I.T), à Boston, utilise des têtes d’imprimante projetant de la cire chaude (plutôt que de l’encre) sur une poudre très fine. A chaque passage, la tête d’impression dépose localement des gouttelettes de cire qui agglomèrent les grains pour former des couches successives jusqu’à créer un objet rigide, en 3 dimensions.
• 1996 est une date charnière pour le monde naissant de l’impression 3D, puisque trois modèles sont proposés à la vente:  la Genisys de Stratasys, l’actua 2100 de 3D Systems et la Z402 de Z Corporation. C’est la première fois qu’elles sont qualifiées d’imprimantes 3D .
• En 1997 Aeromet invente la technologie LAM (lazer additive manufacturing), processus révolutionnaire pour l’impression directe de pièces en titane en trois dimensions sans l’utilisation de moule ou de matrice.

Bio-ingénierie et les nouveaux domaines d’applications :

• 1999 Des scientifiques parviennent à développer des organes à partir de cellules de patients et à utiliser un échafaudage 3D imprimé pour les soutenir. Le premier organe imprimé en 3D? Une vessie humaine implantée chez l’homme.
• 2000 La première imprimante 3D jet d’encre, la première imprimante 3D multicolore construite par Zcorp.
• 2001 La première imprimante de bureau 3D réalisée par Solidimension.
• 2002 Un rein miniature imprimé en 3D. Les scientifiques visent à produire des organes en taille réelle.

Les premiers projets open sources voient le jours :

• 2005 Le projet Reprap (Imprimante auto-répliquable )est fondé par le Dr Adrian Bowyer à l’université de Bath. Le projet a été conçu comme une démocratisation de la technologie d’impression 3D.
• 2008 La Reprap Darwin est la première imprimante 3D en mesure de produire un grand nombre de ses propres pièces. Le matériau biocompatible FDM est produit par Stratasys.
• 2008 La première prothèse de jambe 3D est produite. Lancement de Shapeways, site web de collaboration mettant en relation les inventeurs, designers et particuliers.
• Makebot lance le Thingiverse, un site web pour partager des fichiers 3D librement.
• 2009 Makerbot a frappé un grand coup en fournissant des kits de montage open-source pour les particuliers désireux de construire leurs propres imprimantes 3D et ainsi ouvrir l’impression 3D à un public plus large.

• 2009 Organovo commercialise la première bio-imprimante 3D
• En France Eric Carreel, Clément Morceau et Jacques Lewiner fondent Sculpteo et développent des outils web qui simplifient l’ensemble du processus d’impression 3D pour l’utilisateur amateur.
• 2011 La première voiture 3D imprimée ( Urbee par Kor Ecologic).
• Les ingénieurs de l’université de Southampton parviennent à créer un drone à 5000 livres Sterling nommé Sulsa.
• matérialise.com propose l’impression d’objets en or ou en argent. Plus que jamais le monde de l’imprimante 3D fait les yeux doux aux artisans, bijoutiers et quincailliers indépendants. Plus besoin de moules pour tirer des pièces en série, le bijou est unique et à prix réduit.
• 2012 La première mâchoire imprimée en 3D en Hollande par LayerWise.
• 2013 Cody Wilson de Defense Distributed imprime le premier pistolet 3D fonctionnel au monde et est aussitôt invité à retirer du web ses designs permettant d’imprimer ledit pistolet du Thingiverse.
• Louis DeRosa invente un stylo d’impression 3D, le 3Doodler, rendu célèbre par la collecte record de 2,3 millions de dollars sur Kickstarter.
• 2014 La NASA envoie dans l’espace la première imprimante 3D qui défie la gravité.
• 2015 La technologie CLIPs utilisée par la firme Carbone3D, est capable de fabriquer des objets 3D 25 à 100 fois plus rapide.
• Nicolas Huchet a mis au point en partenariat avec le Fablab de Rennes, une prothèse de main intelligente dénommée  Bionico Hand. Recourant à différentes nouvelles technologies, elle est développée pour un coût de moins de 300 euro.
• La bio-printing made in France  par Poietis permet l’impression d’organes et de peau.

En constante évolution par le biais des domaines open-source, les imprimantes 3D s’adaptent exponentiellement en proportions des améliorations apportées par les différentes communautés.

Cette technologie qui est loin d’avoir atteint ses limites, se développe dans de nombreux domaines d’activités comme le BTP (Maison imprimées en 3D ), la bio-ingénierie ou la production en série d’objets.