Alors que la fabrication additive plastique (FAP) révolutionne le design industriel en offrant une liberté de création et une agilité sans précédent, son impact environnemental soulève des questions essentielles. Comparée aux procédés traditionnels comme l’usinage à commande numérique (CNC) et le moulage par injection, la FAP présente des atouts et des limites en matière d’empreinte écologique.
L’un des premiers éléments différenciateurs est la gestion des déchets. L’usinage CNC, en tant que procédé soustractif, génère une quantité significative de copeaux et de rebuts, particulièrement problématique pour des pièces creuses où la perte de matière est importante. En opposition, la FAP repose sur l’ajout de matière strictement nécessaire à la réalisation de l’objet, limitant ainsi le gaspillage. Cet avantage est particulièrement visible dans la fabrication de pièces allégées et renforcées, où l’optimisation topologique permet de minimiser la quantité de matériau utilisé tout en conservant des propriétés mécaniques satisfaisantes. Toutefois, cette réduction des déchets peut être contrebalancée par une consommation énergétique plus élevée, notamment pour certaines technologies comme le frittage laser sélectif (SLS) qui requiert des températures élevées.
Par rapport au moulage par injection, la FAP se distingue par sa flexibilité. Là où l’injection plastique est idéale pour des productions en grande série grâce à des économies d’échelle qui minimisent l’impact environnemental unitaire, la fabrication additive se révèle plus pertinente pour des petites productions ou des séries personnalisées. L’absence de moules et d’outillage spécifique réduit les pertes initiales et permet une mise en production rapide. Cependant, pour des volumes élevés, l’empreinte énergétique de la FAP reste un défi, rendant le moulage par injection plus efficace à long terme pour la fabrication en masse.
La consommation énergétique des imprimantes 3D constitue l’un des principaux enjeux environnementaux. Certains procédés, comme la photopolymérisation, nécessitent des sources lumineuses intensives, tandis que d’autres, comme le frittage de poudre, impliquent une montée en température importante, entraînant une demande énergétique conséquente. Par ailleurs, les cycles d’impression relativement longs accentuent cette consommation, ce qui peut nuire au bilan écologique global si l’énergie utilisée provient de sources non renouvelables.
Au-delà de l’énergie, la recyclabilité des matériaux employés dans la FAP est un autre point d’analyse. Certains polymères, notamment ceux utilisés dans l’extrusion thermoplastique (FDM), peuvent être recyclés plus facilement, tandis que d’autres, comme les résines liquides de la photopolymérisation, posent des défis en raison de leur toxicité et de leur faible capacité à être réutilisées. De plus, dans le cas du frittage de poudre, une partie des matériaux non fusionnés peut être récupérée et recyclée, mais des limitations existent en raison de la dégradation progressive des particules de poudre après plusieurs cycles d’impression. La gestion des supports d’impression et des résidus post-traitement constitue également une problématique importante, nécessitant des solutions adaptées pour limiter leur impact environnemental.
En définitive, la fabrication additive plastique présente un potentiel indéniable pour une production plus durable et locale, en réduisant les déchets matériels et en favorisant des circuits courts. Néanmoins, les défis énergétiques et la recyclabilité des matériaux doivent être résolus pour que la technologie devienne une alternative véritablement écologique. La FAP se positionne aujourd’hui comme une solution optimale pour le prototypage, les petites séries et la personnalisation, mais son adoption à grande échelle nécessitera des avancées significatives dans l’optimisation énergétique des machines et le développement de nouveaux matériaux, ainsi que la mise en place de circuits de recyclage efficients.
Pour l’équipe Tohtem Maker, l’avenir du design industriel passera sans doute par une intégration accrue des pratiques responsables, combinant innovation et conscience environnementale. Si les efforts en matière de recherche et développement se poursuivent, la fabrication additive pourrait devenir un acteur clé de l’industrie durable de demain.
