L'IMPRESSION 3D : L'AVENIR DE LA CONSTRUCTION ?
Dernière mise à jour : 4 nov. 2022
Partie 2
L’impression 3D se fait une place à vitesse grand V dans tous les domaines de l’industrie, dont la construction. Cette technique de fabrication, longtemps marginale, s’est démocratisée avec les avancées technologiques.
Le procédé est assez simple et repose sur la fabrication additive, qui consiste à reproduire un objet modélisé par ordinateur en superposant des couches de matières. Il est actuellement possible de se procurer une petite imprimante 3D basique pour une centaine d’euros et d’imprimer chez soi des objets modélisés par nos soins, ou dont le modèle est disponible en accès libre sur internet.
L’impression 3D fait partie des solutions d’avenir pour assurer des modes de construction plus durable et respectueux de l’environnement, et fait l’objet de nombreuses recherches aboutissant sur des avancées importantes.
Modèle de maison développé et imprimé par ICON
LES IMPRIMANTES 3D DANS LA CONSTRUCTION
On distingue deux approches de l’impression 3D dans la construction, d’un côté des imprimantes 3D « Fixe » qui permette d’imprimer des éléments qui seront ensuite installer sur le chantier et les imprimantes 3D installées sur un bras robotisé. Ce type d’imprimante repose sur une innovation pensée par Behrokh khoshnevis, pionner de l’impression 3D. En 2004, il va développer une imprimante 3D sur un bras robotisé capable d’imprimer un mur en béton grâce à la technologie de Contour Crafting.
L’utilisation de l’impression 3D présente plusieurs avantages, elle permet de réduire les coûts de construction et de rationaliser la matière première en limitant les déchets liés à la construction. De plus, les délais de construction sont considérablement réduits avec l'objectif, la possibilité d’imprimer une maison en moins de 24h sans négliger la qualité de construction grâce à la conception en amont et l’utilisation de mortier imprimable de haute qualité.
Maxiprinter, imprimante 3D sur bras robotisé
LE MORTIER IMPRIMABLE
La matière utilisée pour l’impression est un mortier répondant à plusieurs critères bien spécifiques :
Sa fluidité afin de pouvoir être pompée sans créer de bouchon
Son extractabilité ou capacité à sortir de la buse d’impression sans blocage
Sa constructibilité, car le mortier est déposé sous forme de cordon qui doit se maintenir et supporter les couches supérieures sans coffrage.
Le risque de flambement est l’une des problématiques liées à l’impression 3D dans le bâtiment, par flambement, on entend effondrement de l’objet. C’est pour cette raison que les matériaux imprimés en 3D sont composés de spirales et de courbe, car elles augmentent la stabilité de l’objet. L’encre cimentaire doit également se montrer performante en termes de longévité dans le temps, mais aussi performante.
Le développement des mortiers imprimables est l’un des enjeux majeurs à développer pour trouver des solutions qui répondent à la fois aux critères techniques (fluidité, constructibilité, extractabilité et esthétisme) et qui sont de plus peu coûteuse et respectueuse de l’environnement. En effet, l’utilisation du ciment comme composant principale est problématique, car son impact en matière d’émission en CO2 est important.
Plusieurs pistes sont actuellement creusées pour limiter l’utilisation du ciment comme liant dans les mortiers imprimables.
Cordon de mortier cimentaire
L'IMPRESSION 3D DANS LE FUTUR ?
Les avancées techniques dans le monde de la construction font débat, puisqu'elles impliquent une modification dans notre manière de penser la conception d’un bâtiment. Elles bouleversent aussi la société de manière plus générale. Nous évoquions déjà la question des emplois dans notre article sur la robotisation. En effet, le développement de l’impression 3D dans la construction va entrainer une automatisation des chantiers qui aura un impact important sur les emplois demain. Non seulement, le besoin en main d’œuvre sera moindre, mais le rôle des acteurs sera également tout autre.
« Les métiers vont évoluer, de l’architecte au maçon qui devient un opérateur en maçonnerie, déclare Benoît Furet, professeur à l’IUT de Nantes. À terme, la chaîne numérique globale va se simplifier. Les opérateurs avec bac pro du secteur de la construction seront les maçons numériques, les pilotes des robots. »
Présentement, la réglementation française ne reconnait pas les éléments imprimés numériquement. Ce qui implique la mise en place de teste pour vérifier leurs solidités. On est donc à la croisée des chemins de nouveau mode de construire. Des acteurs nationaux comme Bouygues Constructeurs développent des solutions techniques dans ce sens. Les exemples de construction reposant sur l’impression 3D sont de plus en plus nombreux, preuve que cette technique de construction ne peut qu’évoluer pour se standardiser à l’avenir. Notre approche de la construction doit dans tous les cas faire l’objet d’une profonde réflexion, en intégrant tous les acteurs pour trouver des solutions permettant de loger la population de manière durable, en respectant l’environnement et s’adaptant aux nouveaux enjeux climatiques qui se présentent à nous.
Projet gagnant du premier concours d’architecture
sur l’impression 3D dans la construction
À BIENTÔT !
L'Équipe Okaï DESIGN.