L’impression 3D est une technologie citée dans les industries clés comme l’aéronautique, l’automobile et le médical. Elle vise principalement la production de petits objets. Les procédés les plus populaires sont ceux de fusion laser sur lit de poudres et de dépôt de matière fondue. Et pourtant ! Depuis les dernières années, cette technologie est aussi utilisée pour la réalisation de bâtiments ou de ponts.
Toutefois, il y a une différence entre les techniques et procédés employés pour les projets de design ou d’architecture et celles mises en œuvre pour les bâtiments : si l’impression 3D est de plus en plus employée pour réaliser à faible coût des maquettes, elle permet aussi de les retoucher d’une manière très rapide. Plusieurs méthodes originales ont été développées pour la construction de pièces structurelles et de bâtiments entiers. L’impression 3D peut-elle s’imposer au secteur du bâtiment?
Comment l’impression 3D a-t-elle transformé le monde de l’architecture ?
Les sociétés de design d’envergure et d’architecture ne peuvent ignorer les atouts de l’impression 3D. Prenons l’exemple d’une entreprise d’architecture basée à Milan, en Italie ( Principioattivo Architecture Group) qui a réalise le projet «Lightray 3D Model » a conçu un magnifique bâtiment qui illustre la synergie d’un système d’installations électriques et mécaniques durable et d’une forme structurelle originale . La société a fait créer sa maquette par Orama Factory, une autre entreprise milanaise en vue de présenter ce projet « concept building » au public. Parmi les défis de la conception de cette maquette on cite la fabrication d’une pièce finale de grandes dimensions, avec de nombreux détails et rapidement: Orama a imprimé le modèle de la structure sous la forme de petits éléments ensuite elle les a assemblés, vi des éléments fabriqués par des imprimantes laser en plexiglas et a des techniques de fabrication additive. Tout le processus a duré une semaine.
Une imprimante gigantesque
Pour concevoir des bâtiments en impression 3D, il faut forcément des machines de très grande dimension, parmi lesquelles nous trouvons particulièrement celle de la société italienne WASP. Cette dernière, qui a pour but l’aide les pays les plus pauvres du monde, fabrique des imprimantes professionnelles très solides en vue de stimuler l’autoproduction et le développement durable. En 2015, la société a réalisé son projet 3D de bâtiments en utilisant une machine permettant d’imprimer des maisons à un prix convenable tout en minimisant l’impact environnemental. L’imprimante BigDelta WASP est une imprimante géante pouvant déplacer l’extrudeuse avec une charge entre 0 et 200 kg, ce qui donne la possibilité de transférer de grandes quantités de matériaux (toutefois l’entreprise conseillant de diminuer le poids de 40 à 50 kg dans le but de limiter les vibrations).
Même si les matériaux utilisés peuvent être nombreux, elle a été fabriquée pour travailler avec des mélanges renfermant des fibres longues, pour qu’il ne soit pas indispensable de hacher la fibre en petits morceaux. Il est possible que les mélanges soient réalisés par des matériaux cimentaires à partir d’argile expansée et de chaux ou de verre soufflé. L’entreprise met en avant de bons résultats obtenus en additionnant du polystyrène au ciment, solution aidant à obtenir un mélange très léger et permettant de minimiser les coûts, et souligne qu’il est plus simple d’utiliser des matériaux techniques ou des matériaux de synthèse que des mélanges naturels.
Robotique, impression 3D et BTP
Plusieurs recherches se tournent vers les bras robotisés afin de construire des bâtiments par fabrication additive. Une première mondiale a été en septembre 2017 : l’impression d’une maison par un robot 3D. Cette maison renferme cinq pièces, des fenêtres, des murs arrondis, des portes, etc. Elle est réalisée en utilisant une technologie révolutionnaire. Cette innovation réunit des scientifiques, des acteurs publics et socio-économiques ainsi que des industriels au service de l’innovation.
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