Centrale Lille : 4D Pioneers lutte contre l'obsolescence

C'est en plein Covid que 4D Pioneers a vu le jour. Mais son fondateur, Nicolas Gay (PhD et ingénieur génie civil à Centrale Lille), travaillait déjà sur le projet depuis quelques années, jusqu'à ce qu'il croise la route d'Ingrid Florentin, qui œuvrait dans le financement d'une entreprise d'impression 3D dans la maroquinerie de luxe. 

N'hésitant pas à qualifier le besoin d' «énorme», les deux dirigeants se nourrissent des dernières avancées scientifiques dans le domaine des matériaux, des technologies d'impression 3D et de la durabilité pour s'adresser aux industriels.

«Beaucoup d'industriels ont pu être échaudés car la 3D demande un vrai savoir-faire. Il ne suffit pas juste d'appuyer sur des boutons. L'impression 3D est beaucoup utilisée pour des prototypes, mais nous voulons la rendre utile en fabrication sur le marché de la maintenance industrielle», détaille Ingrid Florentin.

Au-delà du remplacement de pièces, 4D Pioneers s'ancre dans une durabilité, grâce à des matériaux ou procédés de fabrication dernier cri. Au total, une trentaine d'imprimantes 3D multi-matériaux (polymères, composites, métaux et céramiques), installées à Centrale Lille, qui tournent 24 heures sur 24 autour de plusieurs procédés d'impression.

«Il est tout à fait possible de remplacer des métaux par des thermoplastiques à haute performance. C'est déjà le cas chez AirBus par exemple, mais aussi dans le nucléaire», détaille Nicolas Gay. D'autant plus que les polymères se recyclent plus facilement que les métaux, tout en gardant des performances similaires.

Produire selon les besoins

L'approche écoresponsable de cette fabrication dite «additive» (autrement dit, ajouter de la matière là où il en manque, à la différence de la fabrication soustractive où l'on enlève de la matière pour atteindre la forme désirée, ndlr) – l'un des piliers de l'industrie 4.0 – est l'enjeu principal de 4D Pioneers : «On attend des croissances de 37% du nombre d'industries qui feront appel à l'impression 3D. Mais seules 18% utilisent la fabrication additive. Beaucoup d'entre elles pensent que l'impression 3D se résume au prototypage alors qu'elle permet de gagner en allègement, et donc en coût» poursuit Nicolas Gay.

"C'est un besoin au cas par cas, pour les petites et moyennes séries"

Avec un marché mondial de l'ordre de 500 M€, en croissance de 25% par an, l'impression 3D est aujourd'hui tirée à 95% par des demandes industrielles. Mais Nicolas Gay met en garde : «Ce n'est pas un outil miracle. C'est un besoin au cas par cas, pour les petites et moyennes séries.» Les imprimantes de 4D Pioneers sont aujourd'hui exclusivement hébergées chez Centrale Lille, mais les cofondateurs espèrent bien un jour implanter directement des machines «user friendly» sur les sites industriels.

Limiter les stocks, avoir un meilleur bilan carbone... il semble que la fabrication additive coche tous les critères et pour tous les secteurs d'activité : énergie, transport, BTP, ferroviaire... Autant de secteurs d'activité pour lesquels une immobilisation faute de pièces peut coûter cher. «Le marché est colossal. Les industriels ne veulent pas recruter des docteurs mais se baser sur des compétences.» 

Aujourd'hui, 4D Pioneers compte cinq salariés dont un apprenti, et ambitionne d'atteindre entre dix et vingt collaborateurs cette année. De la matière première à la finalisation, la start-up – première spin-off de Centrale Lille – a vocation à maîtriser l'ensemble de la chaîne de valeurs.