Les fabricants d’imprimantes 3D de maisons

L’impression 3D au service du secteur de la construction est plus que jamais d’actualité. Selon un rapport d’Exactitude Consulting, le marché devrait passer de 503 millions de dollars en 2020 à environ 6,5 milliards de dollars en 2029. De nombreux projets sont déjà en cours, y compris des maisons qui sont déjà habitées. Mais qui sont les fabricants derrière ces imprimantes 3D béton ? Il existe actuellement plusieurs types d’imprimantes 3D de maison, des machines polaires aux robots mobiles en passant par les imprimantes montées sur portique. Aujourd’hui, elles sont capables d’extruder du béton qui permet la construction de diverses structures plus ou moins complexes, des maisons aux ponts en passant par les bureaux. Retour sur les principaux fabricants du marché qui marquent le secteur de l’impression 3D et de la construction aujourd’hui.

L’imprimante 3D de maison d’Apis Cor

Apis Cor est une entreprise américaine basée en Floride qui a développé une imprimante 3D capable de construire une maison en seulement 24 heures, dans des conditions climatiques extrêmes. En ce qui concerne la technologie actuelle, Apis Cor dispose d’une imprimante surnommée « Frank ». Il s’agit d’une imprimante mobile facile à manipuler, capable de créer des bâtiments jusqu’à 3 étages. Elle ne nécessite aucun assemblage supplémentaire, elle arrive sur le site, prête à travailler. Frank a un petit frère nommé Gary : il est chargé de veiller à la qualité du matériau d’impression 3D. Mais ils ont aussi une « sœur », « Mary », qui est chargée de l’approvisionnement en matériaux d’impression 3D.

L’imprimante 3D Franck (crédits photo : Apis Cor)

Azure Printed Homes

Azure Printed Homes est une entreprise américaine spécialisée dans la construction de maisons modulaires à l’aide de la technologie d’impression 3D. L’entreprise se distingue par son approche innovante de la construction durable et efficace, utilisant des matériaux recyclés et des techniques d’impression avancées pour créer des structures d’habitation de haute qualité. Azure Printed Homes intègre principalement des plastiques recyclés et d’autres matériaux durables dans ses projets de construction. Selon l’entreprise, chaque 11,15 m² de ses modèles nécessite l’équivalent de 100 000 bouteilles en plastique recyclées.

La technologie d’impression 3D employée par Azure Printed Homes permet de construire des structures avec une grande précision et rapidité, surmontant ainsi de nombreuses limitations des méthodes de construction traditionnelles. Cette technologie permet de construire des bâtiments 70 % plus rapidement et de réduire les coûts de 30 %. Les produits d’Azure Printed Homes incluent des maisons modulaires, des studios de jardin et des espaces de bureau, chacun conçu pour l’efficacité énergétique, la durabilité et une esthétique moderne.

Le procédé BatiPrint

BatiPrint, fondé par une équipe de chercheurs de l’Université de Nantes, est une référence dans le domaine de la construction de maisons imprimées en 3D. Axée sur la transformation de la construction 4.0, l’entreprise utilise la robotique et la fabrication additive pour construire et rénover de manière efficiente. Leur robot industriel applique trois couches de matériaux – deux de mousse expansive et une de béton – directement sur le chantier. En intégrant deux procédés d’impression 3D innovants, BatiPrint réalise des coffrages isolants en mousse polymères pour les maisons et les petits collectifs, ainsi que des solutions d’isolation thermique par l’extérieur pour les façades de bâtiments. Basée à Sainte-Luce-sur-Loire, près de Nantes, cette entreprise française peut construire des murs atteignant jusqu’à 7 mètres de hauteur.

Crédits photo : BatiPrint

Black Buffalo 3D

Black Buffalo 3D est un fabricant américain spécialisé dans les imprimantes 3D pour la construction. L’entreprise utilise une encre durable à base de ciment, affirmant que cette technologie produit des structures plus solides que les murs en parpaings traditionnels. Son objectif principal est de résoudre la crise du logement croissante et de réduire l’empreinte carbone de la construction. Black Buffalo 3D affirme que ses imprimantes peuvent construire des bâtiments jusqu’à 4 étages en quelques semaines, permettant des économies de coûts d’environ 50 %. Les imprimantes de construction NEXCON™ de l’entreprise, ainsi que sa large gamme de matériaux, sont présentées comme révolutionnant l’industrie de la construction au bénéfice des consommateurs.

Récemment, Black Buffalo 3D a annoncé que la construction de sa maison pilote LoMa, imprimée en 3D à Fort Worth, avait débuté. Ce projet vise à devenir la première maison imprimée en 3D conforme au code international dans la région.

Crédits photo : Black Buffalo 3D

Le fabricant d’imprimantes 3D de maison COBOD

L’entreprise danoise COBOD a débuté en 2017 avec la construction du premier bâtiment imprimé en 3D à Copenhague. Depuis, elle se concentre sur le développement d’imprimantes 3D à béton pour démocratiser la construction de maisons par fabrication additive. Aujourd’hui, COBOD est présente sur tous les continents habités et ses solutions, comme BOD (Building On Demand) et sa version améliorée BOD2, sont utilisées dans de nombreuses initiatives par diverses entreprises. Parmi ses projets récents, on retrouve la construction de la première maison imprimée en 3D en Asie centrale, capable de résister à des séismes de magnitude 7,0. Située au Kazakhstan, cette maison de 100 mètres carrés illustre la combinaison de la technologie de fabrication additive avancée et des normes sismiques rigoureuses, marquant une avancée majeure dans l’industrie de la construction.

Crédits photo : COBOD

La solution française de Constructions-3D

Le projet de Constructions 3D vise à construire des maisons personnalisables à partir de matériaux recyclables ou locaux provenant du chantier de construction. Cela a conduit au développement de leurs propres imprimantes 3D pour maisons. Actuellement, l’entreprise propose trois modèles d’imprimantes : la MaxiPrinter, la MiniPrinter Pro et la MiniPrinter Pro XL. La MaxiPrinter est une imprimante béton clé en main, conçue pour résoudre plusieurs problèmes de l’industrie de la construction. Grâce à son châssis mobile et pliable, elle peut être facilement transportée sur les chantiers et atteint une vitesse d’impression de 250 mm/s. Les MiniPrinter Pro et MiniPrinter Pro XL, quant à elles, sont conçues pour la fabrication additive de pièces architecturales, telles que le mobilier urbain, plutôt que des bâtiments complets. La MiniPrinter Pro offre un volume d’impression de 1200 x 1200 x 1200 mm, tandis que la MiniPrinter Pro XL propose un volume de 2500 x 1200 x 1200 mm, avec une vitesse d’impression de 400 mm/s.

Ces trois imprimantes offrent des caractéristiques adaptées aux besoins et aux secteurs spécifiques. La vidéo ci-dessous montre la MaxiPrinter en action lors de la construction de « Tour », un bâtiment de 14,21 mètres de haut et de 450 m² à la Citadelle du Savoir-Faire. Ce projet a établi le record du plus grand bâtiment imprimé en 3D au monde au début de cette année.

Contour Crafting, fabricant d’imprimante 3D de maison historique

Pour construire une maison moyenne aux États-Unis, il faut entre six et neuf mois. Imaginez maintenant ce que ce serait si une maison personnalisée pouvait être construite en une seule journée. Contour Crafting s’est attaqué à ce problème. Grâce à une robotique avancée, ils sont capables de construire des maisons personnalisées en quelques heures seulement. Que ce soit pour les personnes à faible revenu ou pour reconstruire après une catastrophe naturelle – et pour seulement un cinquième du coût traditionnel de la construction d’une maison ! Quant au matériau utilisé pour l’imprimante 3D de Contour Crafting, il s’agit d’un matériau à prise rapide, semblable au béton.

D-shape

D-Shape, une entreprise italienne active dans plusieurs pays, est un pionnier de l’impression 3D pour la construction. En 2008, l’entreprise a fait sensation en développant une technologie permettant d’imprimer de grandes structures en 3D, notamment avec la réalisation du pavillon Radiolaria, la première structure imprimée en 3D au monde. Depuis, D-Shape a élargi ses activités au-delà du secteur de la construction, tout en conservant son objectif éthique de « fournir aux nouvelles générations d’architectes, des outils pour matérialiser la beauté à un coût abordable ». Parmi ses projets, on retrouve la première maison imprimée « d’un seul tenant » en collaboration avec l’architecte Marco Ferreri en 2010.

Guanli

Connaissez-vous Guanli Tech ? Ce fabricant chinois d’imprimantes 3D dédiées à la construction a attiré l’attention en dévoilant la première mosquée imprimée en 3D au monde en Arabie saoudite. L’entreprise propose une gamme de systèmes d’impression 3D de type portique, spécialement conçus pour les constructions à grande échelle, ainsi que des solutions robotisées de fabrication additive pour faciliter la construction de murs. Bien que Guanli soit renommée pour d’autres réalisations, elle a également entamé des projets dans le domaine résidentiel, y compris la construction d’une villa de trois étages prévue en Arabie saoudite.

Les solutions de ICON

Créée en 2015, ICON est un acteur de taille dans le secteur de l’impression 3D béton. Plusieurs projets en témoignent, dont l’obtention en 2018 du premier permis de construire une maison imprimée en 3D aux Etats-Unis. L’entreprise a mené des chantiers divers comme l’impression de casernes militaires ou encore des logements résidentiels dans plusieurs régions d’Australie. Récemment, ICON a présenté sa nouvelle machine de fabrication additive, Phoenix. Il s’agit d’une solution plus grande que sa soeur, la Vulcan, qui permettrait de créer des structures avec plusieurs étages. Elle est en effet équipée d’un bras robotisé capable d’aller chercher de la hauteur. L’imprimante 3D béton est également plus rapide, que ce soit à monter ou dans son processus d’extrusion de la matière. On vous laisse voir les capacités de la machine dans la vidéo ci-dessous !

Kelvin6k : l’imprimante 3D de maison Kelvin6k Pro

Kelvin6k, fondée en Inde en 2022, se spécialise dans la fabrication de robots en béton 3D pour la construction de maisons sur site. Le nom de l’entreprise fait référence à la température de surface du soleil, symbolisant son intérêt pour la recherche en énergie solaire. Kelvin6k a mis au point une série d’imprimantes 3D à béton basées sur le système SCARA, dont la Kelvin6k Pro. Cette imprimante robotisée se distingue par ses trois pièces mobiles, ce qui prolonge considérablement sa durée de vie. C’est également la plus grande imprimante à bras robotisé en Inde. L’objectif de cette technologie est de rendre le processus de construction plus économique et rapide, tout en automatisant l’industrie du bâtiment. Pour rendre la construction de maisons plus abordable et durable, Kelvin6k travaille sur divers projets, y compris la fabrication d’espaces de bureaux.

Litehaus, une construction rapide et écologique grâce à l’impression 3D

Litehaus se distingue dans le secteur de l’immobilier par ses innovations, notamment en matière de construction de maisons modulaires en 3D et d’adoption de technologies durables. Avec pour objectif de transformer le marché immobilier, Litehaus exploite des méthodes avancées pour offrir des solutions d’habitations écologiques, économiques et personnalisables. Leurs constructions sont réalisées 70 % plus rapidement, coûtent 20 % moins cher et sont 90 % plus durables, avec une réduction notable de la consommation d’eau et des émissions de CO2. Pour donner un exemple, la société a réalisé une première au Portugal en bâtissant une maison à l’aide de l’impression 3D et de l’intelligence artificielle. L’objectif futur est de construire jusqu’à 100 maisons par an dans ce pays.

LUYTEN, des habitations à faible consommation d’énergie

LUYTEN est une entreprise australienne spécialisée dans le développement d’imprimantes 3D pour la fabrication à grande échelle de structures en béton. Son objectif principal est de produire des habitations économiques et à faible consommation d’énergie grâce à l’impression 3D. Jusqu’à présent, LUYTEN a développé six modèles d’imprimantes sous la gamme PLATYPUS. Ces robots d’impression déposent couche par couche leur propre mélange de matériaux, permettant ainsi la construction complète de maisons. Le mélange de béton Ultimatecrete de LUYTEN offre une résistance jusqu’à quatre fois supérieure à celle des matériaux standards. Les maisons peuvent être conçues pour résister aux conditions météorologiques tout en réduisant la consommation d’énergie, grâce à un matériau de construction autorégulant qui facilite le chauffage et le refroidissement. Actuellement, l’entreprise explore le potentiel de sa technologie pour des constructions sur la Lune et sur Mars.

Mighty Buildings

Mighty Buildings, basé à Oakland en Californie utilise des matériaux innovants pour créer des maisons préfabriquées. L’entreprise s’attaque à deux défis majeurs : la pénurie de logements et la crise climatique. Grâce à une automatisation à 80 % de ses opérations et à l’utilisation de 60 % de matériaux recyclés, Mighty Buildings réduit le coût de construction de ses maisons de 99 % par rapport aux méthodes traditionnelles. L’objectif de l’entreprise est d’atteindre un processus de production zéro déchet. L’un de ses projets phares est la première maison imprimée en 3D à énergie zéro au monde, capable de produire autant d’énergie qu’elle en consomme. Cette maison est composée de deux chambres et deux salles de bain.

La première maison à énergie nette zéro de Mighty Buildings (Crédits photo : Mighty Buildings).

MudBots

L’entreprise américaine MudBots est connue pour sa capacité à construire des maisons allant de petits modèles de 15′ x 15′ à de grands modèles de 100′ x 100′ grâce à des imprimantes 3D. Pour la première fois, MudBots a présenté sa gamme d’imprimantes 3D au World of Concrete 2019 à Las Vegas, et depuis, elle a réalisé tous les projets dans le domaine de la construction de maisons par impression 3D béton dans le monde entier. Cette gamme comprend les imprimantes Model E15-15H10, Model E25-25H10, Model E35-35H10, Model E50-50H10, Model E75-75H10 et Model E100-50H10, chacune ayant des caractéristiques et des temps de construction différents.

RENCA

Basée à Dubaï, RENCA se consacre au développement de matériaux géopolymères durables pour l’impression 3D dans la construction. Depuis sa création en 2015, l’entreprise vise à rendre l’industrie de la construction de maisons plus durable grâce à des solutions innovantes. Les géopolymères de RENCA, des matériaux inorganiques obtenus en combinant une source d’aluminosilicate avec un activateur alcalin, offrent une alternative durable et viable au ciment traditionnel. Ces matériaux présentent des propriétés similaires à celles du ciment, mais avec une résistance mécanique supérieure et une empreinte carbone réduite. En 2023, RENCA a marqué une étape importante en imprimant en 3D la première maison au monde construite avec des géopolymères. En collaboration avec Strong Print 3D et Geopolymer International, l’entreprise a surmonté les défis environnementaux du désert de l’ouest des États-Unis pour imprimer l’intégralité de la structure de la maison.

L’imprimante 3D de maison de SQ4D

L’entreprise américaine SQ4D est spécialisée dans la conception et la construction d’installations créées par impression 3D. Leur gamme d’imprimantes 3D de maison ARCS se compose d’un bras robotisé situé sur un portique qui entoure la zone d’impression, créant la structure au moyen d’un processus d’extrusion du béton. L’entreprise déclare notamment qu’elle espère offrir au monde un procédé plus sûr, plus abordable et plus durable aux méthodes de construction traditionnelles. Et c’est certainement un succès jusqu’à présent. En effet, en février 2021, SQ4D a été le premier à mettre sur le marché une maison imprimée en 3D. Cela s’est passé à Long Island, dans l’État de New York.

Crédits photo : SQ4D

TAM et sa gamme d’imprimantes 3D béton

Twente Additive Manufacturing (TAM) est un fabricant d’imprimantes 3D de maisons hollandais qui s’est fait connaître en 2020 par son projet au Canada. L’entreprise avait en effet conçu les murs d’une maison en s’appuyant sur la fameuse suite de Fibonacci, imaginant ainsi une structure en forme de spirale et donc une progression naturelle des espaces. Depuis, TAM a développé de multiples projets et machines, proposant différents modèles en fonction des besoins. Elle a trois types d’imprimantes 3D béton : celles destinées à la recherche et aux laboratoires ; les mobiles destinées à être transportées et enfin les solutions grand format installées sur des portiques. Son objectif est d’offrir une construction plus durable et permettre la création de structures dans des zones inaccessibles et isolées.

WASP

Depuis 2012, l’entreprise italienne WASP (World’s Advanced Saving Project) est l’un des principaux fabricants de maisons imprimées en 3D. Ils travaillent sur la base des principes de l’économie circulaire et de la durabilité. En 2021, ils sont entrés sur le marché à l’aide de leur propre imprimante Crane WASP, produisant des maisons en un temps très court. C’est la première machine modulaire et multi-étages jamais apparue sur le marché. Elle peut être construite dans n’importe quelle forme en quelques jours seulement et possède une surface d’impression de 50 mètres carrés par unité d’impression. Cela a permis, par exemple, de réaliser le projet TECLA en collaboration avec Mario Cucinella Architects, qui représente un habitat global pour un mode de vie durable.

XtreeE

XTreeE est une entreprise française spécialisée dans l’impression 3D de maisons. Fondée en 2015, elle se spécialise dans la fabrication de structures en béton complexes, utilisant des robots ABB et un logiciel développé en interne. L’entreprise cherche à créer des machines plus mobiles pour surmonter certaines contraintes de fabrication. Parmi ses projets, XTreeE a livré à Reims les cinq premières maisons imprimées en 3D entièrement certifiées en France. Ces technologies ont permis la conception de murs creux intégrant tuyaux et matériaux isolants. En avril 2024, XTreeE a dévoilé une nouvelle tête d’impression plus performante, capable d’atteindre une précision de 1 mm, une vitesse de 300 mm/s et un débit allant jusqu’à 10 litres par minute. De plus, l’entreprise a lancé XTreeE Academy, une offre de formation dédiée au secteur de la construction pour faciliter et accélérer l’adoption de l’impression 3D de béton.

Crédits photo : XtreeE

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