Un « pavillon » en béton entièrement imprimé en 3D par la startup XtreeE a été dévoilé à Vélizy-Villacoublay sur le campus de Dassault Systèmes, partenaire du projet.

« La fabrication additive représente une révolution dans la construction, permettant de réaliser des pièces aux géométries complexes avec des bétons fibrés performants. Après plusieurs prototypes plus petits, nous signons là notre projet le plus ambitieux dans ses dimensions (environ deux mètres par trois) et la complexité de ses formes courbes », confie Philippe Morel, architecte et président de XtreeE.

 

Avec deux grandes ouvertures, le pavillon a été imprimé couche après couche en vingt heures dans l'atelier d'XtreeE situé dans l'Essonne. Ce projet expérimental a été soutenu par plusieurs partenaires industriels, dont l'éditeur Dassault Systèmes en conception, LafargeHolcim qui a développé un béton fibré dérivé du Ductal et ABB qui a prêté un exemplaire de son robot industriel IRB8700, le plus imposant de sa gamme. La tête du robot a été pourvue d'une buse déposant le béton par couches de quelques mm d'épaisseur.

 

Le béton est structurel grâce à ses fibres de verre. Il est très fluide mais à prise rapide. La fabrication additive facilite la création de formes complexes en béton. La structure interne d'une des parois est sinusoïdale tandis que l'autre est arborescente.

 

Les limites actuelles de la technique sont le mono matériau et la startup travaille sur un procédé multi-matériaux. Il est aussi impossible de réaliser sans support une surface plate comme un linteau de porte ou de fenêtre, ce qui explique la forme en encorbellement pour le toit et les ouvertures. Par ailleurs dépasser 30° par rapport à la verticale, conduirait à un affaissement. Aussi le toit a été réalisé à plat à part puis assemblé.

 

Objectif : améliorer la qualité de finition

 

Cette expérience est riche en enseignements. « À l'avenir nous devons être capable de prévenir les sur-épaisseurs, c'est un enjeu de modélisation et de suivi du procédé. Nous travaillons avec le CSTB pour le contrôle qualité, afin d'améliorer la qualité de finition des couches et le lissage », complète Philippe Morel.

 

Créé fin 2015, XtreeE a investi le champ de l'impression 3D pour la construction avec différentes approches en impression directe ou indirecte en réalisant des moules. Ils ont ainsi réalisé le coffrage perdu d'un poteau porteur coulé en Ductal de quatre mètres de haut, en forme d'arbre, destiné à soutenir le préau d'un collège d'Aix-en-Provence.

 

Outre les industriels impliqués, le démonstrateur a mobilisé des universitaires (l'Ensam, le Cnam, l'école d'architecture de Paris-Malaquais) et la Région Ile-de-France qui a contribué au financement. La Présidente de la Région, Valérie Pécresse a confirmé que « l'impression 3D peut devenir un atout pour les artisans de proximité, pour relocaliser la fabrication. Aussi nous allons lancé un concours cette année sur les prototypes 3D avec deux axes les objets connectés et la fabrication additive, afin de soutenir les fablabs et les startups ». 

 

Une pièce d'un mètre de haut est imprimée en une demi heure environ. © F.Ploye

 

Dassault Systèmes vise le leadership en construction

 

Avec sa gamme d'outils issus de sa plateforme 3DXperience, Dassault Systèmes a fourni une aide précieuse en conception pour la modélisation et la simulation, l'optimisation des formes pour utiliser le minimum de matière, la visualisation réaliste du résultat, la génération des fichiers de fabrication, etc.

 

« En construction, nous voulons devenir le n°1 mondial », insiste Bernard Charlès, PDG de Dassault Systèmes. « Notre idée est de commencer par l'échelle urbaine, celle du territoire. Ainsi nous avons acheté en 2013 Archividéo, un pionnier de la maquette 3D urbaine interactive. Et la ville de Singapour vient de s'équiper de nos solutions pour planifier leur développement urbain ».

 

L'éditeur bénéficie de l'essor de la préfabrication dans le bâtiment et SolidWorks est déjà utilisé pour fabriquer des composants et des équipements comme les ascenseurs. « Nous attaquons la construction par l'industrialisation des procédés. Ainsi en Asie, les ensembles d'immeubles sont construits avec des composants répétés en centaines d'exemplaires. Il faut planifier et aller très vite et la gamme DS (Catia, Delmia, etc) est parfaite pour gérer ces gros projets urbains », assure David Nahon, responsable du laboratoire d'immersion virtuelle de Dassault Systèmes.

 

XtreeE a été soutenu par l'éditeur dans le cadre de son 3DXperience Lab qui met gratuitement des outils à la disposition de projets innovants et positifs pour la société. © F.Ploye

Source : batirama.com / François Ploye