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Économie

Impression 3D : un nouveau marché pour l’aluminium

L’impression 3D gagne en popularité et repousse sans cesse les limites technologiques. Après le plastique, la fabrication de pièces en aluminium, une couche à la fois, pourrait être sur le point de révolutionner le secteur manufacturier québécois. À condition que les entreprises et les alumineries y trouvent leur compte.

Il y a deux ans, lorsqu’il a choisi d’installer une filiale de la société française FusiA à Montréal, Cyrille Chanal croyait avoir trouvé l’endroit parfait. Il savait qu’il pourrait s’appuyer sur un secteur aéronautique bien établi, un accès privilégié aux marchés canadien et américain et, croyait-il, un approvisionnement direct en poudre d’aluminium, le principal matériau avec lequel il travaille.

« Sachant qu’Alcoa, Rio Tinto et l’aluminerie Alouette sont établis au Québec, j’étais persuadé de pouvoir en trouver », relate le président de FusiA Impression 3D Métal. Mais il s’est trompé : c’est en Europe qu’il achète aujourd’hui sa poudre métallique. Surprenant ? En fait, non. L’impression 3D aluminium, une technologie prometteuse au potentiel immense, demeure pour l’instant confinée à un marché de niche.

Au moment de s’établir à Montréal, la française FusiA s’est engagée à investir quatre millions de dollars et à créer une quinzaine d’emplois en trois ans. L’entreprise cumule aujourd’hui les contrats dans les domaines de l’aéro-nautique, de l’aérospatiale et de la défense. Elle fait affaire avec de « gros joueurs », qui ne souhaitent pas être identifiés. « Nous plantons nos racines à Montréal pour développer ce marché, mais plus tard, nous souhaitons traverser la frontière, explique Cyrille Chanal. Quand on -commence à travailler avec les grands, cela donne confiance aux autres joueurs qui envisagent de faire appel à nous. »

Grâce à la technologie d’impression 3D par fusion laser, FusiA fabrique de petites pièces en aluminium. Une machine projette à répétition des couches de fines particules d’aluminium pour créer une pièce sur mesure, à partir d’un modèle préétabli. On ne fabrique pas un moteur en entier, mais plutôt des pièces d’au maximum dix pouces cubes. « C’est une technologie qui semble un peu magique, c’est vrai. Mais elle a un coût », prévient-il. Compa-rativement aux imprimantes 3D plastique dont le prix va de quelques centaines à quelques milliers de dollars, les machines d’impression 3D métal, comme celle qu’utilise FusiA, valent entre 500 000 et un million de dollars. À ce prix, on n’en compte pas plus d’une dizaine au Québec, estime Cyrille Chanal.

Selon le président de FusiA à Montréal, l’impression 3D aluminium ne tardera pas à se démocratiser et plusieurs autres entreprises comme la sienne verront le jour. « Ce n’est pas un sentiment, c’est une certitude, lance-t-il. Ce sera positif, car la concurrence permettra de réduire les coûts et de crédibiliser cette technologie. »

Croissance fulgurante

L’impression 3D, tous types de matériaux confondus, est vouée à un formidable avenir. Un récent rapport réalisé par la firme Deloitte indiquait que la croissance de 2012 à 2020 de l’industrie de l’impression tridimensionnelle serait de 300 %, un bond de 1,2 à 5,2 milliards de dollars américains. « L’impression tridimensionnelle pourrait, d’ici 20 ans, avoir des retombées plus importantes sur le monde que l’effet combiné de toutes les innovations issues de la révolution industrielle » avance cette analyse.

Les origines de l’impression 3D remontent au milieu des années 1980, mais il faudra attendre jusqu’aux années 2000 pour voir apparaître une impression tridimensionnelle utilisant des matériaux métalliques. Au Québec, l’impression 3D aluminium commence à faire son chemin. « Il y a encore beaucoup de sensibilisation à faire, observe Olivier Marcotte, expert en automatisation complexe au Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ). Est-ce que tous ceux qui pourraient utiliser cette technologie le font ? La réponse est non. »

Le CRIQ est une société d’État qui vient en aide aux organismes publics, mais aussi aux entreprises privées. Olivier Marcotte a mis sur pied un laboratoire d’impression 3D, fonctionnel depuis l’an dernier, qui permet aux curieux d’essayer la technologie avant de la mettre en œuvre dans leur entreprise.

L’impression 3D, y compris celle fondée sur l’aluminium, se distingue de la fabrication traditionnelle en permettant de créer rapidement des pièces sur mesure. Les coûts de stockage sont limités, puisque chaque pièce est produite selon les besoins ; de plus, les pertes sont réduites. Contrairement à l’usinage traditionnel, qui retire de la matière pour obtenir la forme désirée, l’impression 3D – ou « fabrication additive » – crée une pièce à partir de rien.

En théorie, le coût unitaire de chaque pièce demeure stable à mesure que le volume de production augmente, alors qu’avec la fabrication traditionnelle, le coût unitaire diminue avec la croissance de la production. « Le principal avantage de l’impression tridimensionnelle est sa capacité à fabriquer un petit nombre d’objets à un coût inférieur à celui des procédés de fabrication traditionnels, qui deviennent habituellement rentables uniquement lorsque les volumes sont élevés », souligne à ce sujet le rapport de Deloitte. Il peut cependant être difficile de fabriquer de grosses pièces ou de produire un important volume d’articles en peu de temps.

La plupart des entreprises qui utilisent l’impression 3D aluminium s’en servent pour faire du prototypage. « Cela leur permet de valider l’apparence et les propriétés mécaniques d’une pièce avant de commander les moules pour l’usinage traditionnel, ce qui permet de réduire les coûts », souligne Olivier Marcotte. Pour l’instant, la 3D demeure donc complémentaire à la fabrication traditionnelle.

Les efforts du CRIQ pour faire croître l’expertise québécoise en impression 3D se sont notamment matérialisés en 2014 avec la création du Réseau Québec-3D, qui regroupe tous les acteurs du secteur. « Nous devons favoriser et soutenir davantage le développement et l’utilisation de cette nouvelle technologie au sein de nos entreprises et organismes québécois », avait déclaré le ministre de l’Économie de l’époque, Jacques Daoust, lors du lancement de ce réseau. « Nous devons accompagner les entreprises pour leur permettre de suivre la cadence et de ne pas rater l’occasion », acquiesce Olivier Marcotte.

Une poudre d’aluminium québécoise ?

Comme le prédisait FusiA à son arrivée au Canada, le Québec a effectivement plusieurs cartes en main pour se démarquer dans le domaine de l’impression 3D aluminium. La province constitue une porte d’entrée sur l’Amérique du Nord et compte en prime un pôle aéronautique de premier plan. Mais à quand de la poudre d’aluminium québécoise ? « Ce n’est pas dans les cartons au moment où l’on se parle », répond le président et chef de la direction de l’Association de l’aluminium du Canada, Jean Simard, qui représente à la fois Alcoa, Rio Tinto et l’aluminerie Alouette. « Je pense qu’à un moment donné, il faudra voir comment le Québec peut se placer dans ce marché-là », concède-t-il, tout en précisant qu’il est encore trop tôt pour agir. L’impression 3D aluminium constitue pour l’instant un trop petit marché pour susciter l’intérêt des producteurs québécois d’aluminium, ajoute-t-il.

Il se pourrait cependant que ces producteurs d’aluminium primaire s’allient éventuellement à des transformateurs pour mettre en marché la poudre métallique recherchée. « Il faudra attendre que le marché se mette en place, insiste Jean Simard. Si le marché se développe en Amérique du Nord, il y aura probablement un intérêt de la part des joueurs québécois pour se donner les moyens nécessaires. »

Chose certaine, cette poudre métallique québécoise ferait assurément deux acheteurs heureux. « Il n’y a pas d’entreprise québécoise qui puisse en fournir de manière rentable actuellement, mais je crois que ça s’en vient », estime Cyrille Chanal, de FusiA Impression 3D métal. « C’est sûr que le jour où les alumineries québécoises vont s’y mettre, nous serons intéressés », renchérit Olivier Marcotte, du CRIQ.

Pour accélérer la croissance du marché, il faudra évidemment que les entreprises manufacturières commencent par apprendre l’existence de cette technologie, puis décident de l’utiliser. À la manière d’Olivier Marcotte, la porte-parole des Manufacturiers et Exportateurs du Québec, Véronique Proulx, constate qu’il reste un important travail à faire pour informer et convaincre les entreprises québécoises. « L’impression 3D aluminium est un domaine très spécifique, encore embryonnaire. La plupart des entreprises manufacturières du Québec ne sont même pas au courant de son existence », souligne-t-elle.

Il faudra pourtant faire vite, prévient l’analyse réalisée par la firme Deloitte. « Pour profiter des applications et des possibilités de l’impression tridimensionnelle, les entreprises de presque tous les secteurs doivent agir rapidement, faire preuve de souplesse et bien comprendre les retombées potentielles de l’impression tridimensionnelle sur leurs activités, écrit-on. Autrement, elles s’exposeront à des pertes de parts de marché imputables à la concurrence accrue que leur livreront les nouvelles entreprises créatrices d’innovations de rupture qui métamorphoseront les marchés. » 

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