L'avenir du secteur de la joaillerie avec des formations basées sur l'impression 3D

L'impression 3D est utilisée dans des dizaines d'applications dans un large éventail de secteurs, et ceux qui investissent et découvrent l'impression 3D maintenant constatent des améliorations significatives de leur travail et de la satisfaction de leurs clients. Néanmoins, malgré les nombreuses possibilités et les perspectives de carrière associées, l'enseignement de la conception numérique et de l'impression 3D ne fait pas encore partie du programme de nombreux établissements en Allemagne.

Pour remédier à cette situation et développer l'offre de formations en Allemagne, Pierre Urbanek a fondé la 3D-Akademie à Stuttgart. Depuis son ouverture en 2014, des formations et des cours avancés pour différents secteurs autour du thème de la 3D sont proposés. Cela vaut également pour le secteur de la joaillerie, où Maria Fernandez, actuellement chargée de cours, a elle-même été étudiante. Dans notre interview, Maria Fernandez nous donne un aperçu de sa carrière de joaillère de formation, de son chemin vers la joaillerie imprimée en 3D ainsi que des nombreux avantages qu'elle a découverts en utilisant les imprimantes 3D Formlabs et les matériaux.

En 2010, le fondateur et PDG de 3D-Akademie, Pierre Urbanek, a découvert les nombreuses possibilités de l'impression 3D et a reconnu son potentiel pour la fabrication et l'ingénierie de demain. Cependant, dans sa recherche d'opportunités pour approfondir ses connaissances dans ce domaine, il a rapidement atteint ses limites en Allemagne : les instituts de formation étaient rares, et les ressources et connaissances n’étaient disponibles qu'à un degré limité.

Après avoir suivi une formation pédagogique approfondie aux États-Unis, il a fondé la 3D-Akademie à Stuttgart en 2014, avec pour objectif de relever ce défi en Allemagne. « Il s'agit d'un programme spécialisé, très axé sur la pratique, autour du thème de l'impression 3D. Pierre Urbanek décrit l'objectif de l'institut. Aujourd'hui, la 3D-Akademie forme environ 80 étudiants et propose jusqu'à 150 sessions de formation par an. L'éventail des enseignements et des formations proposés est varié et s'étend de la visualisation en 3D de la mode et de l'architecture à la réalité virtuelle et à la publicité. Par ailleurs, des compétences techniques avancées, telles que l'impression 3D, sont proposées sous forme de formations spécialisées en joaillerie et en médecine. Maria Fernandez a d'ailleurs suivi la formation dans cette dernière spécialisation.

Maria Fernandez a commencé sa carrière de manière traditionnelle dans une école d'orfèvrerie à Schwäbisch Gmünd en Allemagne, en travaillant à temps partiel en tant qu'assistante de conception pour un fabricant de fabrications de bijoux bien connu. C'est également à cette occasion qu'elle a découvert l'impression 3D, même si celle-ci était alors sous-traitée.

La sous-traitance des procédés de fabrication, en particulier dans le secteur de la joaillerie, ne s'est toutefois pas avérée être une solution efficace : les modèles devaient souvent être renvoyés plusieurs fois, ce qui prenait beaucoup de temps en raison de l'expédition, entre autres. « Les modèles personnalisés ont des dimensions différentes et nécessitent souvent des ajustements au niveau des détails et des dimensions : les produire en externe était très laborieux », dit Maria Fernandez. Ainsi, l’idée d’apprendre le processus d'impression 3D et de réaliser des impressions en interne prenait tout son sens. Avec l'assistance Formlabs de son mentor Wolf-Peter Schwarz, qui l'a encouragée à combiner les méthodes traditionnelles avec les technologies modernes, le chemin de Maria l'a conduite à la 3D-Akademie de Stuttgart.

Pendant sa formation spécialisée en joaillerie à la 3D-Akademie, elle a acquis toutes les compétences théoriques et pratiques nécessaires au processus d'impression, de la création d'un fichier CAO avec ZBrush à l'impression 3D, en passant par le post-traitement. « Je n'avais jamais vraiment travaillé avec des ordinateurs auparavant, mais j'ai découvert tout ce qui était important en très peu de temps et j'ai pu ensuite créer exactement ce que je voulais », se souvient Maria Fernandez.

Au démarrage de l'entretien, Maria Fernandez précise que l'impression 3D ne remplacera pas l'art de l'orfèvrerie traditionnelle. Cependant, elle indique clairement que la combinaison des processus traditionnels avec les technologies modernes offre de nouvelles perspectives en matière de conception et d'économies.

Avant et pendant sa formation à la 3D-Akademie, l'orfèvre de formation a découvert divers avantages dans son travail avec la technique d'impression 3D de Formlabs.

Tout au long de sa carrière en tant qu'orfèvre traditionnelle et créatrice, Maria Fernandez a réalisé toutes sortes de pièces de joaillerie sur mesure. De la création de la conception au modèle en cire fini, il faut souvent plus de 80 heures, un processus qui prend moins d'un dixième du temps avec l'impression 3D.

Le temps gagné pendant la production permet à Maria Fernandez de se consacrer à la conception d'autres produits : « Avec la rapidité de l'impression 3D, vous disposez tout simplement de plus de temps pour le processus de création », explique l'orfèvre. Les concepteurs peuvent ainsi consacrer plus de temps à l'utilisation de leurs compétences pour créer de magnifiques nouveaux bijoux, et moins de temps aux tâches manuelles. Dans le même temps, les conceptions elles-mêmes ont changé. « Je peux produire des choses dont je ne pouvais pas rêver auparavant », dit-elle.

Stéréolithographie (SLA) L'impression 3D utilise un laser pour transformer la résine liquide en plastique durci, couche par couche. Il est donc possible d'obtenir des pièces creuses, ce qui n'était pas possible avec les méthodes traditionnelles. Maria Fernandez nous a expliqué que, « auparavant, lorsque nous réalisions des moules creux, nous devions les fabriquer en deux parties, les mouler séparément, puis les assembler et les argenter de nouveau pour masquer la ligne de soudure. Avec l'impression 3D, il est désormais possible de produire le moule en une seule pièce. »

En tant que mécanicien de formation, Pierre Urbanek, fondateur de 3D-Akademie, connaît bien les techniques de moulage utilisées dans le secteur de la joaillerie, y compris les erreurs de moulage qui surviennent souvent avec les processus traditionnels. Près d'une impression sur cinq présente des problèmes de surface, le principal souci étant la présence d'impuretés dans le matériau de brûlage. Il nous a expliqué que, « si le mélange du matériau de brûlage n'est pas exécuté correctement, il arrive souvent qu'il contienne des matériaux qui ne brûlent pas proprement. On peut alors voir le problème directement à la surface du modèle. » Ce problème ne se pose pas avec Castable Wax 40 Resin, selon Pierre Urbanek. « Je travaille avec un fondeur qui est dans le métier depuis 40 ans et il n'a aucun problème avec la nouvelle cire. J'ai simplement transmis le calendrier de brûlage et les propriétés fournis par Formlabs, ce qui a fait des premiers moulages un succès total », ajoute Maria Fernandez.

Les avantages des bijoux imprimés en 3D ne sont pas seulement évidents en interne : les relations avec les clients et leur satisfaction ont également changé de manière significative avec le nouveau flux de travail. « Nos clients sont activement impliqués dans le processus et ont quelque chose de tangible entre les mains en quelques heures, plutôt qu'une photo numérique ou un dessin où ils doivent encore imaginer quelle sera l'épaisseur du matériau à la fin : c'est un argument de vente vraiment complet », nous dit Maria Fernandez.

Outre les économies réalisées grâce à une durée d'exécution plus rapide ainsi qu'à un taux d'échec plus faible, les coûts d'acquisition avec l'imprimante 3D Formlabs ainsi que les coûts des matériaux pendant la fabrication sont également un facteur crucial pour le retour sur investissement des utilisateurs. 

En outre, l'achat d'une imprimante 3D Formlabs a également porté ses fruits, selon Maria Fernandez, « d'autres orfèvres qui travaillaient avec l'impression 3D possédaient des imprimantes, dont certaines étaient d'un prix très élevé. En conséquence, les modèles étaient coûteux et, bien entendu, cela ruine le calcul dans une profession où la conception et le travail prennent en fait la plus grande partie de la durée et sont également la partie la plus coûteuse. Ce problème ne se pose pas avec les imprimantes Formlabs. »  

Le fait que l'impression 3D apporte une multitude d'avantages aux studios, petits ou grands, a été maintes fois démontré ces dernières années. Néanmoins, la crainte de perdre le savoir-faire traditionnel demeure. C’est pourquoi Maria Fernandez souhaite continuer à dissiper de telles craintes : « L’impression 3D de bijoux n’entraîne pas une perte de compétences, mais offre au contraire de l’espace pour des processus créatifs : elle rend simplement le travail quotidien plus agréable, et c’est exactement ce que j’aimerais faire passer, » conclut-elle. 

Pierre Urbanek souhaite également continuer à promouvoir l'enseignement et l'importance de l'impression 3D en Allemagne. Il déclare : « nous nous sommes donné pour mission de continuer à enseigner aux gens dans ce domaine et de leur faire savoir que l'impression 3D offre de nombreuses nouvelles perspectives dans divers domaines. » Outre l'adaptation permanente des cours existants aux nouvelles découvertes et applications, l'extension de l'enseignement médical est l'une des prochaines priorités de la 3D-Akademie.