Le premier modèle d’imprimante 3D est sorti en 1986, il y a plus de 25 ans. Et le principe est simple : créer un objet à partir d’un fichier 3D par superposition de couches de matière qui se solidifient rapidement (plastique, verre, plâtre…). Ainsi, ce processus est dit additif contrairement aux techniques usuelles de retrait de matière comme l’usinage.

Depuis peu, cette technologie se démocratise, devient accessible et s’attaque à un nouveau terrain de jeu : le BTP. Et les bénéfices peuvent être nombreux : gain de temps, réduction des coûts, meilleures performances énergétiques, structures complexes, précision, …

Cette conquête du chantier est illustrée en 5 exemples d’application :

1. Impression 3D de Bâtiments

Imprimante 3D : des maisons imprimées à Shanghai
Une des dix maisons imprimées à Shanghai      source : News.cn

Et si je vous disais qu’il était possible d’imprimer une maison pour la modique somme de 3500 euros, difficile à croire n’est-ce pas ?

Et pourtant, à Shanghai c’est chose faite : dix maisons de 200 m² ont été construites pour un coût unitaire de 3500 dollars. Ces maisons ont été réalisées en 24 heures ! Il faut tout de même préciser que l’ imprimante 3D n’a réalisé que le gros œuvre, le second œuvre et les lots techniques sont encore à réaliser.

Pourquoi un tel coût ?

L’imprimantes 3D optimise l’utilisation de matières premières en accélérant l’exécution du chantier. En effet, elle limite l’intervention humaine sur chantier et pourra supprimer des emplois à l’avenir, mais donnera naissance à de nouvelles opportunités: techniciens robotiques et autres développeurs logiciels seront les métiers de demain.

2. Réalisation de Ponts avec l’imprimante 3D

Pont réalisé par une imprimante 3d
Illustration du premier pont imprimé en 3D  source : mx3d.com

L’impression 3d ne se limite pas qu’aux bâtiments, il y a d’autres projets qui représentent de grands défis techniques pour les professionnels de la construction. Les ponts en font partie. En effet, la startup MX3D a débuté en 2015 un projet de pont imprimé : le but est de créer un pont à l’aide de deux robots auto lanceurs qui impriment le pont en avançant à partir de chaque rive.

Le pont est réalisé à partir d’une structure métallique en treillis soudée par un robot.

Seule l’imprimante 3D permet de réaliser cette structure complexe à la fois légère et résistante. Le robot était à l’origine utilisé en usine automobile et a été modifié pour l’occasion. Le projet devrait se concrétiser en 2017. Voyez par vous même comment se construit un pont imprimé en 3D !

3. Réalisation d’outillage

Impression 3d
Quelques outils imprimés, source : printme3d.com

Qui n’a jamais eu une pièce manquante sur son chantier ? Un raccord mal dimensionné engendre une perte de temps précieux.
Autre nouveauté apportée par l’impression 3D : l’adaptabilité. En effet, l’imprimante 3D permet de réaliser des pièces dans différents formats et en continu.

Le développement de cette technologie peut résoudre les problèmes de disponibilités des pièces. Sur un chantier, plus besoin de commander une pièce : l’imprimante peut la réaliser !

Un exemple d’impression appliquée à l’outillage : admirez la précision, voici la plus petite perceuse du monde !

4. Design complexe

l'Imprimante 3d révolutionne l'architecture
Voici à quoi ressembleront les bâtiments du futur ! Source: dezeen.com

L’ imprimante 3D a un rôle à jouer dans la construction, mais aussi dans le design des bâtiments. La brique et le béton sont les matériaux usuels de construction, une équipe composée d’architectes venant de Chicago a imaginé un projet ambitieux. L’objectif est simple : nous montrer les possibilités offertes par l’utilisation de matériaux nouveaux. Ils ont ainsi créé une maison imprimée en fibre de carbone et en plastique.Le projet devrait être réalisé en 2017. Ceci nous donne une idée des nouveaux designs réalisables par l’impression 3D.

5. Nouveaux matériaux de construction

La brique poreuse : Cool Bricks

Impression 3d
Cool brick , la brique de demain ? Source: emergingobjects.com

L’imprimante 3D apporte son lot de nouveautés en termes de structures réalisables, en termes de design mais aussi au niveau des matériaux de construction.

Citons l’exemple des briques poreuses qui servent de climatiseur naturel. Les pores peuvent retenir de l’eau, lorsque l’air circule l’eau s’évapore ce qui permet de rafraîchir l’air. Ce procédé est économe en énergie, les briques peuvent être disposées sur un mur ou sur toute la structure du bâtiment.

L’impression du sol

Imprimante 3d
source: 3dprintingindustry.com

Les matériaux de construction vous semblent trop chers ?

A l’IAAC (Institute for Advanced Architecture of Catalonia) on a trouvé la solution ! Les chercheurs de cette école ont eu une idée simple : utiliser la terre, la combiner avec quelques additifs pour en faire un matériau de construction. La résistance en traction de ce matériau ainsi créé est bien meilleure que l’argile industrielle !

Cette technique réduit les frais de matières premières de manière conséquente. Elle pourrait ainsi être appliquée à de nombreux projets notamment dans les pays en voie de développement. L’impression 3D permettrait par exemple de réaliser des établissements de première nécessité en toute facilité dans des pays ou le ciment est peu disponible où trop cher.

Les principaux acteurs sur le marché de l’imprimante 3D

De nombreux acteurs sont en concurrence sur ce marché qui pèsera plus de 8.8 milliards d’euros en 2020 (selon les études Xerfi).

Tracktor porte de l’intérêt aux entreprises qui innovent dans le secteur du BTP. Dans le domaine de l’impression 3D les entreprises françaises sont bien présentes citons :

  • Machine 3D réalise des bâtiments nouvelle génération. La société réalise une impression 3D de béton alimentée par un camion toupie. Voyez par vous-même la bête en action : impressionnant ! Selon cette société, cette technique permettra de réaliser des maisons en 24h !
  • XtreeE  innove en réalisant des formes complexes qui donneront vie à la maison du futur. Cette entreprise française épaulée par des géants du secteur comme Lafarge-Holcim a construit un pavillon très original, emblème de son savoir-faire.

Ces entreprises construiront surement les bâtiments de demain : écologiques, économiques et esthétiques.

Si vous aimez découvrir les innovations qui vont changer le monde du BTP, lisez cet article sur l’arrivée des drones dans le secteur du BTP. Un outil technologique qui va transformer le chantier de demain.

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L’équipe Tracktor

Sources:

Les Imprimantes 3d

Humanoides

Constructions 3D

Wikipedia