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Votre future maison sera probablement imprimée en 3D: comment l'impression 3D change l'industrie de la construction

Votre future maison sera probablement imprimée en 3D: comment l'impression 3D change l'industrie de la construction

Tu le sais. Vous en avez entendu parler. Et, peut-être que vous aimez même le faire. Bien sûr, nous parlons d'impression 3D. Au cours des deux dernières années, nous avons été témoins du pouvoir disruptif de l'impression 3D. Même maintenant, pendant la crise mondiale actuelle, nous avons vu à quel point l'impression 3D peut être extrêmement utile.

Vous l'avez entendu maintes et maintes fois. L'impression 3D va changer le monde et peut-être avez-vous l'impression d'avoir raté cette grande révolution de l'impression 3D. Nous sommes ici pour vous dire qu'il s'agit de tout. Regardez simplement les chiffres.

En 2018, l'industrie de la fabrication additive avait une taille de marché maigre mais impressionnante 8 milliards de dollars. Cependant, d'ici 2026, cette industrie devrait s'étendre à 51 milliards de dollars grâce à son taux de croissance annuel d'environ 24-26% chaque année. Mais pourquoi? Comme mentionné précédemment, l'impression 3D perturbe à peu près toutes les grandes industries, et nous n'avons pas encore vu son plein potentiel.

La fabrication additive fait des vagues dans les soins de santé, le design de mode, l'alimentation, l'industrie aérospatiale et l'industrie automobile pour n'en nommer que quelques-uns. L'impression 3D offre à ces industries la possibilité de prototyper, de créer des pièces de rechange et même de produire des pièces entièrement fonctionnelles en une fraction du temps et des coûts.

Vyomesh Joshi, président et chef de la direction de 3D Systems, a partagé son enthousiasme pour l'impression 3D dans l'examen de l'industrie en déclarant: «Pour moi, c'est incroyable de regarder en arrière plus d'une génération de fabrication pour voir la valeur que l'impression 3D apporte au processus de fabrication. Ce qui a commencé comme un catalyseur pour le prototypage trouve maintenant sa place dans les environnements de production. La production 3D est vraiment réelle. Aujourd'hui, des millions de pièces «invisibles» sont imprimées: des outils sacrificiels qui ne voient jamais le jour. Des centaines de milliers de modèles dentaires sont produits chaque année. »

«Nous voyons la fabrication additive produire des pièces aux excellentes propriétés à partir d'alliages métalliques ou de plastiques industriels en volume. Les progrès de l'année écoulée positionnent l'industrie de l'impression 3D pour l'innovation numérique incrémentielle et intentionnelle, basée sur les quatre piliers du progrès: productivité, durabilité, répétabilité et coût total de fonctionnement.

Et la construction?

Une industrie qui semble parfois être négligée lors des discussions sur la perturbation de la fabrication additive semble être l'industrie de la construction. Cependant, certains des changements les plus spectaculaires de l'industrie au cours des 3 à 5 dernières années, ainsi que l'innovation, peuvent être attribués à la fabrication additive. Comme mentionné précédemment, l'impression 3D permet la création de produits à l'aide d'un processus rapide et rentable. Cela a ouvert les portes à de nouvelles méthodes de construction tant du côté commercial que du côté des consommateurs, de meilleures techniques de construction et des méthodes de construction encore plus sûres.

Désormais, pour un rappel rapide, la fabrication additive consiste à fabriquer des objets solides en trois dimensions à partir d'un fichier numérique. Si vous possédez une imprimante 3D FDM de base, vous connaissez probablement très bien ce processus. Vous choisissez ou concevez un modèle dans un logiciel de modélisation 3D et envoyez le fichier à votre imprimante 3D spécifiée. À l'aide d'un filament, dans ce cas, thermoplastique, votre imprimante imprime lentement votre modèle couche par couche en faisant fondre le thermoplastique à séchage rapide. Bien qu'il existe différentes variantes de ce processus d'impression et différents matériaux, la fabrication additive dans la construction n'est pas très différente. Les gens sont enthousiasmés par les changements à venir.

Comme mentionné dans un article de blog d'Evok Advertising, «Chaque partie d'un projet de construction est conçue sur mesure pour répondre aux besoins de l'utilisateur final et aux limites du terrain sur lequel construire. Parfois, une pièce particulièrement formée est nécessaire, et une imprimante 3D la rend plus facile et moins coûteuse à produire. Certains ingénieurs estiment que l'utilisation de cette technologie réduira le coût de construction d'une maison jusqu'à 50% en raison de la réduction des coûts des matériaux de construction et des coûts de main-d'œuvre. »

Aujourd'hui, nous allons examiner comment la fabrication additive est en train de changer le monde de la construction, et comment ces changements peuvent se propager dans une ville près de chez vous.

L'impression 3D crée un processus de construction entièrement nouveau

Si vous voyez une entreprise utiliser l'impression 3D pour créer une série de projets d'impression 3D utiles et impressionnants, ne cherchez pas plus loin que la société créative MX3D. La société néerlandaise créative utilise le processus fascinant de l'impression 3D métallique et de la robotique pour créer une structure entièrement fonctionnelle pour les projets publics et commerciaux. Dans le but «d'introduire les objets solides tridimensionnels à partir d'un fichier numérique», l'équipe MX3D prévoit d'utiliser la puissance constructive de la fabrication additive, dans nos salons, sur des projets de construction à travers la planète, et même sur des projets sur d'autres planètes.

L'un des projets les plus cool que l'équipe a mis sur pied est le pont MX3D. En bref, l'équipe a imprimé un pont en acier inoxydable entièrement fonctionnel sur l'Oudezijds Achterburgwal, l'un des canaux les plus anciens et les plus célèbres du centre d'Amsterdam. Le pont piétonnier mesure 12 mètres de long et présente un superbe design futuriste. Pour construire le pont, l'équipe a utilisé deux robots industriels. Chacun des robots automatisés était responsable de l'impression de leur côté du pont se réunissant finalement au milieu.

Outre le processus de construction innovant, l'équipe MX3D a collaboré avec plusieurs mathématiciens, spécialistes de l'IoT et des experts en impression 3D de premier plan pour mener à bien le projet. Comme décrit par l'équipe, «l'approche unique nous permet d'imprimer en 3D des structures solides, complexes et gracieuses en métal. L'objectif du projet MX3D Bridge est de présenter les applications potentielles de la technologie d'impression 3D multi-axes ».

Il pourrait arriver un moment dans un proche avenir, où les projets de construction autour d'une grande ville sont simplement imprimés en 3D avec peu ou pas d'assistance humaine. Les technologies émergentes comme l'intelligence artificielle, la technologie 5G et l'Internet des objets pourraient rendre cela possible dans les cinq prochaines années.

Nous imprimerons en 3D des sites commerciaux

Dubaï est bien connue pour adopter les technologies émergentes. Récemment, la Dubai Future Foundation a battu un record cette année en créant le premier bâtiment commercial imprimé en 3D au monde. Dans un proche avenir, les bureaux, les bibliothèques et même les cafés pourront être imprimés en 3D. Les mesures de construction du DFF 6 mètres de haut, 36,5 mètres long et environ 12,1 mètres de large. Le projet a été réalisé avec une seule imprimante 3D. L'impression réelle a pris 17 jours pour construire et environ 3 mois pour construire, nécessitant 50% moins de main-d'œuvre que votre bâtiment traditionnel. Plus encore, ils ont utilisé 60% moins de déchets pour sa construction.

Des projets comme ceux-ci sont d'excellents exemples de la façon dont nous pouvons construire les villes autour de nous. << Le fait que nous ayons montré la voie pour réduire considérablement les coûts des matériaux et les sous-produits nocifs pour l'environnement qui se produisent pendant le processus de construction témoigne de l'attitude pionnière de Dubaï en matière de fourniture de solutions durables et d'avenir, et qui renforce la position de l'émirat comme test. Nous sommes honorés par ce prix et nous sommes impatients de continuer à aider à façonner l'avenir de notre nation », a déclaré Khalfan Belhoul, PDG de la Dubai Future Foundation.

Nous aurons de meilleures méthodes de construction

Si vous avez appris quelque chose au cours des deux dernières années, les données sont aussi bonnes que l'or. Les outils basés sur l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle ont permis aux humains de prendre de meilleures décisions. Aujourd'hui plus que jamais, nous sommes en mesure d'examiner des quantités massives de données pour créer, construire et concevoir mieux que jamais. Grâce à ces technologies émergentes, nous pourrons construire encore plus précisément. En raison de certains des traits uniques de l'impression 3D, les développeurs peuvent même créer des structures de conception atypiques optimisées pour correspondre aux goûts d'un individu ou simplement travailler dans un environnement.

L'Université de technologie d'Eindhoven a développé des maisons imprimées en 3D qui ressemblent à quelque chose d'un monde extraterrestre. Les maisons en béton imprimées en 3D ont toutes les commodités dont vous pourriez rêver et plus encore dans une maison standard. Les conceptions de maison peuvent être hyper personnalisées pour répondre aux besoins d'une personne ou d'une famille. L'hyper-personnalisation offrira aux gens la possibilité de créer la maison de leurs rêves.

L'impression 3D pourrait rendre la construction beaucoup plus sûre

La construction peut être un travail très dangereux. Selon l'OSHA, 1 décès de travailleurs sur 5 par an est lié à la construction. Bien que les méthodes et les pratiques de construction s'améliorent, rien qu'en 2018, le décès d'ouvriers 47% de tous les accidents du travail mortels aux États-Unis. 33.5% des décès sont liés à des chutes, 11% sont causés par un choc d'objet, 8.5% sont causés par des électrocutions, tandis que 5.5% est causé par ceux qui sont pris entre un objet.

La fabrication additive pourrait continuer à rendre la construction beaucoup plus sûre. Comme mentionné dans cet article, l'impression 3D d'un bâtiment nécessitera finalement très peu de main-d'œuvre. Ajoutez la robotique pour vous occuper des tâches les plus dangereuses et vous pourriez réduire considérablement les blessures liées à la construction. En bref, la fabrication additive pourrait rendre la vie des travailleurs de la construction beaucoup plus facile et plus sûre.

L'impression 3D rendra le processus de construction beaucoup moins cher

Nous l'avons dit à plusieurs reprises tout au long de l'article, l'impression 3D rendra le processus de construction beaucoup plus facile. D'abord et avant tout, l'impression 3D aidera à réduire le gaspillage de matériaux de plusieurs manières différentes. Lorsque vous entreprenez un projet de construction imprimé en 3D, vous utilisez la quantité exacte de matériaux nécessaires, plutôt que d'utiliser des méthodes traditionnelles comme la commande en gros. Plus encore, les matériaux de construction peuvent être plus facilement recyclés et réutilisés pour un autre projet.

Moins de personnel est nécessaire pour un projet, ce qui réduit les coûts de personnel. Fondamentalement, en raison de la réduction des blessures, du temps et des coûts matériels, les entreprises verront leurs bénéfices augmenter considérablement. L'inconvénient est que finalement, moins de personnes seront nécessaires pour terminer un projet de construction.

Maisons abordables imprimées en 3D pour tous

Une autre implication évidente de la fabrication additive dans la construction est la construction de maisons. Il existe de nombreuses startups dans le monde qui utilisent la puissance de l'impression 3D pour construire des maisons habitables en 24 heures ou moins. Le leader mondial Winsun 3D a même développé une méthode pour créer des maisons imprimées en 3D à partir de matériaux recyclés. Ces maisons imprimées en 3D sont durables et sont parfois déplaçables, ce qui permet à ceux qui souhaitent déménager leur maison à leur prochain emplacement. Des coûts moins chers et des temps de construction plus rapides ouvrent les portes à plus de maisons pour plus de personnes, y compris les sans-abri.

Il n'y a pas de meilleur exemple de cela que dans le projet collaboratif New Story, ICON dans le Mexique rural. New Story, l'organisation à but non lucratif menant le projet, a une mission simple en utilisant la nouvelle puissance du processus de construction d'impression 3D pour offrir des logements abordables aux familles à faible revenu et aux personnes vivant dans des environnements horribles. À l'aide d'une imprimante 3D massive de 33 pieds de long, l'équipe collaborative a construit tout un quartier de maisons imprimées en 3D. Chaque maison prend moins de 24 heures à fabriquer et mesure 500 pieds carrés, avec des toits, des fenêtres et des intérieurs finis.

L'équipe New Story embrasse pleinement la puissance révolutionnaire de la fabrication additive. «Le défi auquel nous sommes confrontés est monumental; il y a plus d'un milliard de personnes dans le monde qui vivent sans abri sûr. Pour faire une brèche dans ce nombre, notre capacité à évoluer doit changer », déclare la New Story Team.

«La construction de maisons imprimées en 3D est plus rapide et a le potentiel de créer des maisons de meilleure qualité et plus abordables que la norme actuelle de l'industrie. En partenariat avec ICON, notre objectif est d'aider ceux qui construisent des maisons pour les familles vivant sans abri - gouvernements et organisations à but non lucratif - à faire de leur mieux "

L'impression 3D des maisons deviendra encore plus courante dans un proche avenir, offrant aux personnes de toutes classes la possibilité de posséder une maison. Des entreprises comme haus.me ont créé des maisons imprimées en 3D qui ressemblent à quelque chose de fraîchement sorti d'un catalogue Ikea futuriste. Ces superbes maisons permettent aux résidents de vivre complètement hors du réseau dans leur propre maison durable. Voudriez-vous jamais vivre dans une maison imprimée en 3D?

L'impression 3D au-delà

L'impression 3D dans le monde de la construction en est encore à ses débuts, mais l'industrie elle-même évolue à un rythme rapide. Pourtant, il y a encore quelques obstacles que nous devons surmonter avant de pouvoir imprimer des villes entières et peut-être même des villes. L'une des plus grandes limitations est que les imprimantes de construction ont tendance à n'utiliser qu'un seul matériau à la fois.

C'est pourquoi plusieurs imprimantes ou autre main-d'œuvre peuvent être nécessaires hors site pour terminer un projet. Plus encore, l'industrie de la construction n'a pas encore trouvé de moyen commercialement viable d'imprimer des structures massives au niveau de la ville, car vous auriez besoin de créer une imprimante 3D massive. Néanmoins, le monde de la construction par impression 3D est passionnant. Au cours des cinq prochaines années, vous pourriez vivre dans votre propre structure imprimée en 3D. Voudriez-vous?


Voir la vidéo: Maisons imprimées en 3D: vers une réduction de nos déchets BTP? (Septembre 2021).