La préfabrication directe par impression 3D

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Tête d'impression d'une imprimante 3D béton

La préfabrication directe par impression 3D

Parmi les utilisations de l’impression 3D dans la construction, voici un exemple d’utilisation.

Exemple d’utilisation

La préfabrication directe par impression 3D

Contrairement à la préfabrication indirecte, la préfabrication directe imprime directement en 3D la pièce finale. Dans le cas d’un ouvrage en béton, c’est donc la pièce béton qui est imprimée en 3D par la machine.

La technologie est la même que pour n’importe quelle autre imprimante 3D :

  • un système de rails et de roulements permet de déplacer une tête d’impression aux coordonnées XYZ du modèle 3D à imprimer,
  • le matériau est déposé à ces coordonnées.
Tête d'impression d'une imprimante 3D béton

Le béton est coulé à son emplacement définitif par la machine

Dans le cas du béton armé, une question se pose alors : où sont les armatures ? Le béton armé est un matériau composite composé de béton et d’armatures en acier. Le premier est indispensable pour une bonne résistance à la compression et le second pour une bonne résistance à la traction. Sur ce point la seule solution envisageable est d’utiliser du béton fibré : les armatures Haute Adhérence traditionnelles sous forme de barres sont remplacées par de fines fibres mélangées de manière homogène dans le béton, qui lui confèrent la résistance à la traction qui lui manque de base.

La pièce ainsi préfabriquée est ensuite transportée sur le chantier par camion, puis est posée à son emplacement définitif.

Du point de vue du chantier, l’utilisation s’apparente à celle d’un mur pré-coffré (prémur) : on commande une pièce ayant une géométrie précise qui est ensuite livrée sur le chantier pour être mise en place. Cette technique de production a permis en 2014 à une entreprise chinoise d’imprimer 10, maisons de 200m² chacune pour 4 300€ pièce, démontrant ainsi qu’une baisse considérable des coûts de construction peut-être espérer en recourant à l’impression 3D.

Exigences matérielles Un ordinateur,

Une imprimante 3D béton très grand format,

Un camion, un moyen de levage

Exigences logicielles Un logiciel de maquette numérique,

Un logiciel d’impression 3D

Exigences BIM Il faut modéliser l’ouvrage élément par élément pour transmettre les géométries au fournisseur
Clément VALENTE

Expert en construction numérique

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