Un pont imprimé en 3D à partir de plastique chargé en fibres de verre
Un nouveau pont créé par impression 3D pourrait bien voir le jour aux Pays-Bas : après celui en béton imprimé en 3D par les équipes de BAM Infra et celui en acier conçu par MX3D, c’est au tour de CEAD, DSM et Royal HaskoningDHV de faire leurs preuves. Les trois partenaires affirment qu’ils ont imprimé en 3D le premier prototype de pont en plastique renforcé en fibres (PRF), en utilisant un matériau composite. La solution de fabrication additive développée par CEAD permettrait en effet de créer des pièces à partir de fibres composites ; ici, ce sont des fibres de verre continues qui ont été ajoutées au thermoplastique PET Arnite, déjà chargé en fibres de verre. Un mélange qui offre une meilleure résistance ainsi qu’une polyvalence et une durabilité plus élevées.
Quand il s’agit d’impression 3D en construction, plusieurs technologies s’offrent aux utilisateurs selon le type de structures qu’on souhaite créer. L’entreprise hollandaise MX3D par exemple utilise la technique WAAM qui s’apparente au dépôt de métal sous énergie concentrée tandis que la société française XtreeE se base sur un principe d’extrusion de béton. Le fabricant CEAD s’est quant à lui spécialisé dans l’impression 3D FDM grand format avec une première machine baptisée CFAM. Celle-ci est capable d’extruder des fibres composites à une vitesse de 15 kilos par heure. Elle propose surtout un volume d’impression généreux de 4 x 2 x 1,5 mètres ce qui est particulièrement intéressant pour le secteur de la construction.
Une pièce du prototype imprimée en 3D
En combinant des polymères avec des fibres continues, les trois partenaires peuvent obtenir une structure rigide légère avec une résistance élevée. Maurice Kardas, responsable du Business Development chez Royal HaskoningDHV, explique : « Ce partenariat changera la façon de concevoir la forme et la fonction de nos ponts. Les ponts en PRF sont déjà bien connus pour leur espérance de vie plus longue et leurs coûts inférieurs à ceux des ponts en acier. Ce qui est nouveau ici, c’est l’utilisation d’une nouvelle technologie d’impression 3D, qui nous permet d’imprimer des pièces thermoplastiques renforcées en fibres continues à grande échelle. En utilisant ce nouveau matériau thermoplastique composite, nous ouvrirons une nouvelle ère en matière de durabilité et repousserons les limites de la fonctionnalité des ponts. »
Les partenaires expliquent qu’ils ont intégré des capteurs dans leur design afin de créer un jumeau digital qui pourra optimiser les travaux de maintenance, assurer la sécurité des piétons et prolonger la durée de vie des ponts imprimés en 3D. Ces capteurs pourraient fournir en temps réel des informations sur l’état du pont et les facteurs environnementaux qui impactent sa résistance. Le PET utilisé, l’Arnite, est censé être un thermoplastique plus durable qu’un mélange de béton classique ou que l’acier – attention toutefois au caractère recyclable du matériau composite. Une chose est sûre, les Pays-Bas affichent clairement leurs avancées en matière d’impression 3D et de construction, qu’ils s’agissent de ponts mais aussi de centres d’innovation dédiés.
Le pont devrait intégrer des capteurs pour mieux optimiser sa durée de vie
Pour l’instant, les trois entreprises néerlandaises n’ont pas donné plus de détails quant à la construction finale du pont ou sa localisation. Vous pouvez retrouver plus d’informations ICI.
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