Imprimante 3D béton SPI10 de Progress Group
Si l’essentiel des procédés de fabrication additive sont arrivés à maturité, l’innovation reste malgré tout très dynamique autour de cette technologie. Durant ces 5 dernières années, on a vu notamment émerger des solutions hybrides inspirées de techniques plus anciennes comme le moulage, permettant ainsi de lever les contraintes de temps, de coûts et de conception inhérentes aux structures de support.
Jusqu’à récemment, l’impression 3D béton faisait figure d’exception, restant relativement en retrait en matière d’innovation, la majorité des procédés reposant encore largement sur la technique d’extrusion.
C’était sans compter sur Progress Group. Filiale de la société PROGRESS, l’un des plus importants producteurs de béton d’Italie, celle-ci a récemment présenté une nouvelle technique très inspirée de l’impression 3D par suspension. Leur procédé que l’on pourrait traduire par « intrusion sélective de pâte » ou « SPI », n’est pas sans rappeler la fameuse technologie par moulage dynamique de notre pépite française 3Deus Dynamics.
Pour rappel, cette dernière repose sur l’utilisation d’un bain de poudre autoportant au sein duquel l’objet est totalement immergé durant toute sa durée de fabrication. L’impression 3D est réalisée par le biais d’une aiguille qui injecte un fluide au cœur de la poudre, laquelle soutient la pièce le temps de son durcissement.
Par cette nouvelle approche de fabrication hybride, 3Deus Dynamics lève un bon nombre de barrières, tant dans l’éventail de matériaux accessibles, que dans le fait de décupler encore davantage la grande liberté géométrique dont jouissait déjà l’impression 3D. Par la suite, d’autres méthodes reposant sur cette approche ont fait leur apparition, utilisant par exemple du gel comme bain autoportant. C’est le cas de la technologie RLP du MIT, ou celle du français Cop Chimie.
La méthode de Progress Group fonctionne selon une technique similaire. Une tête d’impression injecte une pâte de ciment dans un lit de poudre constitué d’un granulat de sable. La tête se déplace ainsi dans les différentes zones à imprimer. Après l’application de la pâte de ciment, une autre couche de granulat est appliquée, et ainsi de suite, couche après couche, jusqu’à obtention de la pièce désirée. « Le matériau non collé sert de structure de support pendant le processus d’impression et offre une grande liberté de forme, limitée uniquement par l’espace d’installation. » précise Progress Group.
Ce ne serait pas là le seul atout de cette technologie, qui revendique également « la plus haute résolution d’impression du marché ». Une affirmation non étayée, mais logique si l’on considère la finesse du procédé SPI comparée aux techniques par extrusion, lesquelles consistent à superposer de gros cordons de matière.
« tous les silos, le malaxeur, l’imprimante et le contrôle qualité sont centralisés et parfaitement adaptés à notre matériel »
Schéma montrant le fonctionnement de la technologie SPI
Volume de construction de la technologie SPI
L’entreprise précise que la taille des impressions dépend du volume d’impression. Son imprimante SPI10 standard peut imprimer 10 m³, soit des composants de 4 mètres de long, sur 2,5 mètres de large et 1 mètre de haut. Par ailleurs, il est possible de personnaliser l’imprimante jusqu’à une certaine hauteur et longueur selon les exigences du client.
Des dimensions généreuses donc, mais qui semble t-il n’ont pas pour vocation première à imprimer des bâtiments. Progress Group vise plutôt la fabrication de composants en béton tels que des éléments de façade (voir photo ci-dessous), des coffrages, du mobilier urbain, et divers objets artistiques.
Concernant la partie logiciel, pour la conception, l’imprimante fonctionne avec Autodesk Netfabb, tandis qu’un logiciel développé en interne permet assurer le pilotage. « Ainsi, tous les silos, le malaxeur, l’imprimante et le contrôle qualité sont centralisés et parfaitement adaptés à notre matériel. » explique l’entreprise.
Enfin, du côté des matériaux, l’entreprise explique avoir développé un véritable savoir-faire pour adapter les ciments conventionnels à l’impression avec ses propres équipements. Cette approche permet non seulement à l’utilisateur de maîtriser ses coûts et de travailler avec des matériaux familiers, mais aussi de réduire son empreinte carbone grâce à un approvisionnement local. Une logique également valable pour les granulats, configurables selon les besoins.
En plus de fournir un système complet, l’entreprise revendique l’accompagnement de ses clients à chaque étape, de la formation initiale à la mise en service, en partageant son savoir-faire accumulé au fil des projets. Un suivi technique, une assistance à distance et un contrôle qualité rigoureux garantissent une prise en main optimale et sécurisée de la technologie.
Façade imprimée avec la technologie SPI, illustrant sa finesse d’impression (crédits de toutes les photos : Progress Group)
