incremental3D et les défis de l’impression 3D béton pour le design et l’architecture

La fabrication additive s’étend constamment à de nouveaux domaines d’application, ce qui explique pourquoi divers matériaux font l’objet de recherches et d’expérimentations intensives. Le béton est un matériau de construction d’avenir pour la fabrication additive, principalement utilisé dans la construction de maisons. Incremental3d est une entreprise qui s’est spécialisée dès 2017 dans l’impression 3D béton. L’équipe fondatrice, composée de Georg Grasser et Johannes Megens, s’est déjà intéressée à la fabrication additive et au béton lors de recherches communes à l’université, où elle a acquis une riche expérience et met désormais son savoir-faire en œuvre dans des projets exceptionnels. Nous les avons rencontrés afin d’en savoir plus !

3DN : Pourriez-vous vous présenter brièvement et nous expliquer comment vous êtes arrivés à l’impression 3D ?

Nous sommes incremental3d et travaillons depuis 2017 dans le domaine de l’impression 3D béton. Outre notre activité de gérants, nous sommes également collaborateurs scientifiques à la faculté d’architecture de l’université d’Innsbruck. L’impression 3D est bien sûr pertinente depuis longtemps dans ce secteur, même si au début, elle concernait principalement les maquettes d’architecture. Vers 2012, l’Institut d’architecture expérimentale a mis en place un laboratoire robotisé dans lequel des projets de recherche sur les techniques de fabrication automatisées ont été menés, et le sont toujours. Nous avons ensuite imprimé avec différents matériaux dans des dimensions plus importantes et avons également commencé à travailler avec le béton en 2015

3DN : Comment incremental3d a-t-il été fondé et quel est votre objectif ?

Nous avons fondé incremental3d en 2017 en tant que spin-off de l’université d’Innsbruck. Avant la création de l’entreprise, nous avions déjà exploré l’impression 3D béton dans le cadre d’une coopération de recherche pendant deux bonnes années. À la suite de ces activités de recherche, nous avons constaté qu’il existait une demande et que la technologie avait atteint un certain degré de maturité. Cependant, nous n’avons pas immédiatement commencé à produire à grande échelle, mais avons d’abord réalisé quelques projets sélectionnés. Même si nous avons principalement commencé avec des objets design, nous souhaitons bien sûr travailler davantage dans des dimensions pertinentes pour l’architecture. Les objets design constituent toutefois une référence parfaite pour nous en matière d’exigences de qualité, même si nous réalisons parfois des objets plus grands : l’exigence reste la même.

3DN : Quels ont été vos projets les plus passionnants et sur quoi travaillez-vous actuellement ?

Nous avons mené à bien toute une série de projets passionnants. Chaque projet présente des défis différents. En 2018, par exemple, nous avons travaillé sur la chaise longue numérique de Philipp Aduatz. Nous avons dû faire beaucoup de développement pour pouvoir créer les chemins. C’était aussi la première fois que nous pouvions vraiment exploiter les possibilités cinématiques des robots industriels.

Le projet Cohesion nous a permis de réaliser un travail dans notre université. Comme il s’agissait également de la première réalisation d’un objet de grande envergure, nous avons dû faire face à des défis logistiques qui étaient alors totalement nouveaux pour nous.

Le premier pont Striatus à Venise, est un autre projet qui a établi de nouvelles normes pour l’impression 3D béton en général. Les principes de conception qui y sont réunis montrent l’impression 3D béton sous son meilleur jour. La particularité de ce projet résidait avant tout dans la collaboration avec tous les partenaires, en particulier Zaha Hadid Architects et le Block Research Group. Récemment, nous avons pu approfondir cette collaboration dans une deuxième itération, le pont Phoenix.

Nous planifions actuellement deux projets de plus grande envergure, dont l’un, un système mural, devrait entrer en production sous peu, tandis que le second est encore en phase de préparation et fait l’objet de quelques tests. Nous avons récemment achevé un projet en Belgique pour la designer Lilian van Daal, qui a donné naissance à de beaux éléments destinés à un espace de bureaux partagés.

3DN : Quelle technologie est utilisée chez incremental3D et quels sont les défis qui y sont liés ?

Nous travaillons avec l’impression par extrusion à l’aide d’un système à deux composants. Afin d’obtenir un durcissement rapide, le mortier humide est activé au niveau de la buse à l’aide d’un accélérateur. Cela permet de créer des objets relativement fins et des surfaces de haute qualité. Le matériau est placé à l’aide de robots industriels à 6 axes, ce qui permet notamment de travailler en couches non planes.

Les défis sont nombreux. Tout d’abord, le poids propre élevé a bien sûr une grande influence sur l’imprimabilité des objets. L’ensemble du processus de matérialisation est complexe et exige un haut degré de précision de la part de la production. La plupart des éléments que nous produisons sont réalisés en un seul exemplaire, ce qui signifie que les paramètres d’impression doivent parfois être légèrement ajustés. La fabrication de pièces uniques pose également des problèmes logistiques mineurs, car nous ne pouvons pas utiliser de solutions de livraison standardisées.

3DN : À quoi ressemble un flux de travail type lorsque vous collaborez avec des designers ou des institutions ?

La plupart de nos commandes proviennent de designers et d’architectes qui s’intéressent à la technologie. En général, nous entamons un échange avec les concepteurs afin de comprendre leurs souhaits et leurs exigences. De notre côté, nous leur fournissons généralement des informations sur les limites et les caractéristiques du processus d’impression. Nous sommes heureux de vous aider dans la planification en vous aidant activement à régler les détails et en les mettant à la disposition de nos partenaires. Souvent, il y a aussi une phase pendant laquelle nous effectuons des tests concernant le guidage du chemin ou la coloration. Une fois la phase de planification terminée, les choses avancent assez rapidement : nous choisissons une méthode appropriée pour générer les chemins, simulons l’impression, puis passons directement au processus d’impression. N’hésitez pas à vous rendre sur notre site ICI pour en savoir plus !

Que pensez-vous des projets d’incremental3D ? 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 LinkedIn !

*Crédits photo de couverture : naaro