Imaginez que vous puissiez construire un bâtiment de manière beaucoup plus efficace, abordable, écologique et rapide : trop beau pour être vrai ? Cela pourrait devenir une réalité plus tôt que vous ne le pensez, car après avoir été largement utilisée dans divers secteurs tels que les soins de santé et l'aviation, l'impression 3D gagne en popularité dans le secteur de l'architecture, de l'ingénierie et de la construction.
L'impression 3D est l'une de ces innovations dont on pense qu'elle va changer le monde tel que nous le connaissons. Alors que la technologie était auparavant principalement utilisée pour le prototypage et la fabrication de pièces uniques, elle évolue désormais vers une technologie de production. Traditionnellement conservateur, le secteur de la construction attribue ses innovations les plus récentes à la fabrication additive, motivée par les économies, la durabilité et la flexibilité qu'elle offre par rapport aux méthodes conventionnelles. Il convient de noter que grâce à l'expérience du secteur en matière de fabrication assistée par ordinateur et de modélisation des données du bâtiment (BIM) en particulier, l'adaptation de l'impression 3D est facilitée.
L'impression 3D dans la construction peut être utilisée pour créer des éléments de construction et des pièces spécifiques, comme des éléments de décoration intérieure, ou pour "imprimer" des bâtiments entiers. Les techniques utilisées à cette fin peuvent être divisées en trois catégories :
- Extrusion
Également appelée "contour crafting" et de loin la technologie la plus populaire dans le domaine de la construction, elle est assez similaire au fonctionnement des imprimantes 3D de bureau FDM (Fused Deposition Modelling). Des composants de type pâteux, comme le béton, sont utilisés comme filament et poussés hors d'une buse spéciale pour former des couches. - Collage de poudre
Cette technique est plus proche de l'impression 3D industrielle comme le SLS (frittage sélectif par laser) ou la Jet Fusion. La machine étale une couche de matériaux semblables à du sable, puis utilise un polymère liant pour lier les particules ensemble en un modèle 3D physique. - Soudage additif
Ce procédé est basé sur le soudage à l'arc et produit également des pièces métalliques couche par couche, les couches étant formées par le fil électrode en fusion.
Il est clair que l'impression 3D, à l'ère de l'industrie 4.0, marque le début d'une nouvelle ère dans la construction et ne coïncide pas par hasard avec la recherche par le secteur de solutions à des problèmes de longue date. Plongeons plus profondément dans les avantages de la fabrication additive pour l'industrie. .
- Sécurité
L'un des principaux avantages réside dans le fait que les accidents liés aux chantiers de construction peuvent être notablement réduits. L'impression 3D d'un bâtiment ne nécessitera finalement que très peu de main-d'œuvre et la robotique pourra se charger des tâches les plus dangereuses, ce qui rendra la vie des ouvriers du bâtiment plus facile et plus sûre. - Rapport coût-efficacité
Les projets de construction imprimés en 3D permettent aux gens d'utiliser la quantité exacte de matériaux nécessaires. En outre, les matériaux peuvent être recyclés et utilisés pour d'autres projets. Il n'est pas nécessaire de souligner à quel point cela est bénéfique pour l'environnement. En outre, moins de main-d'œuvre est nécessaire et la technologie est beaucoup plus rapide que la construction conventionnelle. Le processus devient plus efficace et donc plus rentable. - Une construction plus rapide
Les machines utilisées peuvent fonctionner très rapidement et n'ont pas besoin de pauses régulières comme les hommes. Bien sûr, une supervision est nécessaire, mais le risque d'erreur humaine diminue de manière cruciale. - Flexibilité architecturale
Les structures de conception atypiques ne sont pas un obstacle pour les imprimantes 3D, ce qui permet aux concepteurs de proposer des idées originales à leurs clients. Le ciel est la limite !
S'il est facile de s'enthousiasmer pour ces avantages évidents, il convient d'ajouter que nous n'en sommes pas encore là.
Bien que la technologie progresse à une vitesse sans précédent, l'impression 3D est encore limitée à certains matériaux et, à certains égards, ne peut pas concurrencer les techniques de construction traditionnelles, en particulier pour les processus de finition tels que l'installation des éléments mécaniques, électriques et de plomberie (MEP) et le plâtrage. Un autre obstacle à prendre en compte est le cadre juridique et qualitatif de l'impression 3D. Il a fallu des années pour que des normes de construction soient définies afin de garantir la sécurité de notre environnement bâti. Les gouvernements devront s'adapter à la nouveauté des bâtiments imprimés en 3D. Dans le contexte des réclamations pour défauts de construction, les imprimantes 3D exposeront les fabricants et les promoteurs à une responsabilité et à des réclamations qui seraient normalement attribuées à une erreur humaine.
Dans l'ensemble, l'avenir de l'impression 3D dans la construction semble très prometteur, même si certains défis doivent encore être relevés avant que cette innovation puisse devenir la nouvelle norme. Hilde Sevens, PDG de SCIA, est claire à ce sujet : "L'impression 3D dans la construction n'est plus une idée futuriste mais prend au contraire une place de plus en plus importante dans notre secteur. Les structures sont imprimées à une fraction du coût et du temps habituels et elles sont beaucoup plus respectueuses de l'environnement grâce à un gaspillage de matériaux quasi nul. Étant donné que certains obstacles doivent encore être surmontés, le processus devrait être progressif."
Qui sait quand vous vivrez dans une maison imprimée en 3D !