Rapport : Impacts environnementaux de l'impression 3D métal

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Un groupe commercial mondial voué à la promotion des avantages écologiques de la fabrication additive a publié un rapport intitulé "État des connaissances sur les impacts environnementaux de la fabrication additive métallique". L'article, commandé par l'Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA), a été rédigé par le Dr Jeremy Faludi de l'Université de technologie de Delft et Corrie Van Sice du Dartmouth College.

L'étude synthétise la littérature académique existante, compare les impacts environnementaux de la fabrication additive métallique avec les méthodes de fabrication conventionnelles (CM), et fournit un contexte sur les impacts des métaux courants et des méthodes de traitement.

L'un des principaux enseignements du rapport de 20 pages est que si "la FA a généralement des empreintes carbone par kilogramme de matériau traité beaucoup plus élevées que la CM lorsque l'on considère le processus de fabrication directe lui-même", "les impacts dépendent fortement de la géométrie de la pièce". L'impact environnemental de l'usinage d'un cube solide, par exemple, serait inférieur à celui de sa fabrication additive, tandis que l'utilisation de la FA pour produire une coque creuse ou une structure en treillis aurait un impact inférieur à l'usinage.

Le rapport reconnaît en outre la nécessité d'études supplémentaires d'évaluation du cycle de vie (ACV) pour quantifier les impacts environnementaux. « D'autres études ACV sont nécessaires pour comparer définitivement la FA métallique à la CM, en particulier les comparaisons directes de la FA à l'usinage, et en particulier pour des technologies telles que le jet de liant et le DED (dépôt direct d'énergie). Idéalement, ces ACV devraient également inclure une plus grande partie du cycle de vie du produit.

Autres conclusions tirées par les auteurs :

• Lorsque la FA permet d'économiser une masse de matériau importante, elle peut avoir des impacts de fabrication inférieurs à ceux de l'usinage, en particulier pour les matériaux ayant un impact sur l'environnement comme le titane.

• Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les avantages environnementaux et les risques de performance du recyclage de la poudre AM.

• Pour les applications aérospatiales, quels que soient les impacts de l'étape de fabrication, les pièces AM fortement allégées ont permis d'économiser tellement de carburant pendant la durée de vie des vols qu'elles représentaient un avantage environnemental net par rapport aux pièces CM.

• Pour les applications automobiles, les véhicules n'ont pas les économies de carburant à vie par kilogramme de réduction de poids que les véhicules aérospatiaux ont, donc les impacts accrus de la fabrication sont plus difficiles à rembourser.

• Pour les applications de réparation, le DED offre plus de possibilités de réparer les pièces existantes que le SLM (fusion sélective au laser) ou l'EBM (fusion par faisceau d'électrons), mais des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer l'ampleur des avantages et des inconvénients par rapport aux méthodes de réparation CM.

La directrice exécutive de l'AMGTA, Sherry Handel, a déclaré : « Ces conclusions valident les plans de l'AMGTA visant à fournir à l'industrie des recherches rigoureuses, indépendantes et continues. L'AMGTA continuera de commander des études et de publier les résultats de la recherche dans le but de mettre à jour l'industrie et d'autres parties prenantes clés sur notre empreinte écologique actuelle et sur ce sur quoi nous devrons nous concentrer à l'avenir pour être plus durable.

Le rapport complet est disponible sur le site Web de l'AMGTA.

L'AMGTA a été lancée en novembre 2019 et est une organisation non commerciale et non affiliée ouverte à tout fabricant d'additifs ou acteur de l'industrie qui répond à certains critères relatifs à la durabilité de la production ou du processus.