La hausse des impressions 3D promet d'amener d'importants changements dans le marché des systèmes intégrés en accélérant le processus de prototypage à court terme, et en fabriquant des produits révolutionnaires qui associeront les solutions techniques et électroniques à long terme.
Selon IHS Inc., une entreprise d'étude de marché, le revenu mondial de l'impression 3D devrait augmenter annuellement d'environ 40 % jusqu'en 2020. La taille du marché globale dépasserait les 35 milliards de dollars en 2020, contre 5,6 milliards de dollars en 2014.
Souvent appelée fabrication additive, l'impression 3D est définie comme étant une superposition de matériaux pour réaliser toutes sortes d'objets. Comme les objets imprimés en 3D sont modélisés sur ordinateur, la fabrication additive peut facilement produire des objets bien plus complexes que ceux réalisés avec des techniques conventionnelles de fabrication soustractive.
Au début, les imprimantes 3D utilisaient des plastiques polymères. Désormais, la fabrication additive utilise un plus large éventail de matières premières, dont des métaux et des nanomatériaux de pointe tels que le graphène.
Le prototypage rapide est l'une des applications les plus courantes d'impression 3D.
Selon Alex Chausovsky, ancien analyste d'IHS, l'impression 3D est moins chère que les techniques de production traditionnelles pour créer des prototypes grâce au fait qu'elle ne nécessite pas d'outil personnalisé ni de moule à injection. Chausovsky a constaté que dans le passé, Ford Motor Co. prenait jusqu'à quatre mois et dépensait 500 000 $ pour prototyper un collecteur d'admission du moteur. Grâce à l'impression 3D, les ingénieurs de Ford n'ont désormais besoin que de quatre jours et 3 000 $.
Confortés par la fabrication additive, les ingénieurs peuvent tester des modèles, mettre en place des modifications et tester de nouvelles configurations à un point inimaginable auparavant. Le coût de l'impression 3D limitera probablement les effets de la technologie au processus de prototypage dans un futur proche. En ce qui concerne les parties mécaniques des projets, l'impression 3D peut aider les équipes de systèmes intégrés à répondre à la demande croissante de réduction des délais de développement.
Selon VDC Research, l'impression 3D permettrait également de réduire les temps de développement des cartes de circuits imprimés (PCB). Le développement des PCB peut prendre beaucoup de temps et les changements de conception peuvent s'avérer très longs et onéreux. VDC a également remarqué que l'impression 3D pourrait permettre d'imprimer les PCB et même les condensateurs. Une équipe pourrait alors produire un prototype testable en quelques heures de conception. Cela pourrait avoir des répercussions considérables sur le délai de mise sur le marché.
Grâce à ses améliorations et la diminution des coûts, l'impression 3D pourrait être utilisée pour la fabrication des systèmes. Cela permettra aux composants électroniques imprimés en 3D d'être directement intégrés dans les parties mécaniques ou les boîtiers des équipements.
VDC envisage de nouveaux systèmes 3D à haute vitesse capables d'utiliser de l'encre nanomatérielle pour imprimer des circuits électroniques. Par exemple, un tel système pourrait produire un pare-chocs de voiture fabriqué avec un système anticollision électronique intégré dans sa structure.
En fusionnant les conceptions physiques et électroniques en un processus unique et homogène, une telle impression 3D changerait radicalement le processus de développement des systèmes intégrés et pourrait fabriquer des produits aujourd'hui inimaginables.