Des chercheurs misent sur l’impression 3D pour réparer les défauts de la route

Il y a aujourd’hui dans le monde 1,446 milliard de voitures, soit environ une voiture pour cinq personnes. Afin de maintenir le bon fonctionnement et l’efficacité des transports et de réduire les nuisances telles que la circulation et les fermetures de routes, il est important d’avoir des routes de haute qualité. Cependant, une menace est posée par les fissures et les nids-de-poule, qui peuvent endommager les véhicules et entraîner des risques d’accident. La fabrication additive pourrait résoudre ce problème en corrigeant ces défauts de la route, selon des chercheurs de l’Université de technologie du Hebei en Chine et de l’Université technologique du Michigan aux États-Unis.

Les méthodes traditionnelles de réparation des nids-de-poule sont diverses et comprennent le colmatage à froid, à chaud et à jet. Ces méthodes présentent plusieurs inconvénients : des facteurs humains tels qu’une faible automatisation, une dépendance à la main-d’œuvre, ainsi qu’un manque d’entretien préventif et un gaspillage de matériaux. L’impression 3D pourrait fournir une alternative avec l’application de l’asphalte d’impression 3D utilisant la technologie d’extrusion, FDM. Les réparations se déroulent en plusieurs étapes : obtention d’informations structurelles 3D du problème, puis la réparation. Pour ces derniers, les chercheurs proposent deux propositions : des travaux in situ, ou un traitement avec des modèles 3D préfabriqués. Enfin, des tests seront effectuées pour évaluer l’efficacité de l’impression 3D pour la réparation des routes. 

Impression 3D d’asphalte et son effet sur les propriétés mécaniques (crédit photo : Richard Jackson)

Pourquoi utiliser l’impression 3D pour améliorer les routes ?

L’impression 3D offre un certain nombre d’avantages par rapport aux méthodes traditionnelles. Par exemple, le niveau d’automatisation peut être augmenté par la combinaison de la numérisation 3D et de la modélisation 3D, réduisant ainsi la consommation de main-d’œuvre et la durée de la fermeture des routes. De plus, cette méthode peut être appliquée à la maintenance préventive, et les étapes peuvent améliorer la qualité des réparations et réduire le gaspillage de matériaux. En termes d’application, les technologies 3D pourraient être utilisées de deux manières différentes. La première consiste à identifier la route endommagée à l’aide d’un système de détection des dégradations. Une imprimante 3D asphalte viendrait ensuite intervenir pour réparer la zone. La deuxième option est tout simplement d’intégrer directement le système de détection dans l’imprimante 3D. Cela pourrait favoriser le traitement optimal des nids-de-poule et garantir qu’ils soient détectés dès les premiers stades, ce qui permet d’économiser du temps et des efforts.

Les chercheurs recommandent un système d’impression 3D équipé d’un robot à batterie au lithium pour la réparation in situ. Ils mentionnent également la nécessité de contrôler la température en fonction du matériau et de la viscoélasticité requise lors de l’étape d’impression, car certaines étapes (par exemple l’extrusion) nécessitent une viscoélasticité élevée.

Une imprimante 3D d’asphalte développée à l’Université de Leeds. (crédit photo : Université de Leeds)

Des exemples similaires d’impression 3D utilisée pour améliorer le transport incluent l’impression 3D de pièces de rechange pour les camions transportant des marchandises à travers l’Europe, permettant aux entreprises de réduire les temps de réparation et d’éviter les problèmes logistiques. Vous pouvez trouver cette étude complète sur la réparation des défauts routiers sur ScienceDirect – le lien est disponible ICI .

Que pensez-vous de l’utilisation de l’impression 3D pour la réparation des routes ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédit photo de couverture : Université de Leeds