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Un nouveau processus hybride combine la coulée de béton et l’impression 3D

Béton. Aimez-le ou détestez-le, nous en utilisons certainement beaucoup. C’est le deuxième matériau le plus utilisé sur la planète, juste après l’eau.

A titre d’illustration, la fabrication du béton est responsable de 8% de l’empreinte carbone de la planète. Si le béton était un pays, ce serait le troisième producteur de CO2 après la Chine et l’Amérique.

Et en parlant de Chine, saviez-vous qu’entre 2011 et 2013, la Chine a produit (et utilisé) plus de béton au cours de ces trois années que l’Amérique ne l’a fait pendant tout le XXe siècle?

Pour le dire autrement, en 2018, la Chine a produit 2,4 milliards de tonnes de ciment par rapport au reste de la planète qui gérait 1,7 milliard de tonnes métriques combinées.

Alors, quel est l’intérêt de ce préambule?

Le fait est que la fabrication de ciment / béton, tout en étant physiquement durable en termes de ressources nécessaires à la production, est incroyablement mauvaise pour l’environnement.

Alors pour lutter contre cela, les chercheurs et les entreprises étudient différentes manières de fabriquer du ciment afin de réduire la quantité de CO2 déversés dans l’atmosphère et aussi pour réduire les coûts.

Entrez ETH Zürich, une université de recherche en Suisse, qui a conçu un système baptisé Fast Complexity, qui est censé réduire le ciment nécessaire de plus de moitié par rapport à la quantité habituelle pour les bâtiments.

Mais ce n’est pas un processus d’impression de ciment standard.

Au lieu de cela, le système utilise des moules réutilisables imprimés en 3D combinés à une imprimante 3D qui extrude (ou plutôt «verse») du ciment humide dans le moule selon le parcours d’outil défini.

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C’est le mariage de l’impression 3D et de la coulée de béton.

Vous pouvez voir la buse commandée par robot couler le ciment dans le moule dans la vidéo ci-dessous.

De plus, la vitesse de prise du ciment peut être contrôlée en permettant soit un ciment liquide (bon pour capturer les détails dans le moule de coffrage) soit un ciment à prise plus épaisse et plus rapide qui peut permettre des structures plus hautes qui ne nécessitent aucun matériau de support.

La possibilité de basculer entre le produit liquide et le matériau à prise plus épaisse et plus rapide signifie également que les 2 processus peuvent être combinés de manière transparente, ce qui permet aux formulaires imprimés en 3D d’être imprimés directement sur le substrat coulé déjà défini.

Notez que les chercheurs de la vidéo ajoutent divers matériaux dans l’élément imprimé, tels que des poutres et des mailles de dalle de béton. À l’instar de la production de béton normale, ces éléments ajoutent des armatures à la dalle afin que les charges soient contrôlées à travers la structure.

Production de dalles de béton

Pour le moment, cette méthode est principalement utilisée pour la production de dalles de béton. Les chercheurs affirment qu’en utilisant cette méthode d’impression 3D, ils sont capables d’imprimer des fonctionnalités utilisables sur des deux côtés de la dalle. Apparemment, les dalles décoratives de fabrication traditionnelle n’ont que des caractéristiques d’un seul côté.

En plus de complexité supplémentaire activé par le système, l’équipe dit que le processus est moins de travail, et moins cher que les dalles décoratives de fabrication traditionnelle.

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Vous pouvez consulter le groupe de recherche et le travail qu’ils font ici.

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