L'impression 3D au service du logement

La construction de maisons à un prix abordable est un défi à relever dans de nombreux pays à travers le monde. En Inde, où l’on observe une pénurie de logements, l’initiative Housing for All by 2022 a été lancée pour pallier ce problème. Aujourd’hui, l’utilisation de technologies d’impression 3D dans le domaine de la construction de maisons en béton rend possible l’élaboration rapide d’habitations durables, déplaçables, et dont le prix reste prix abordable pour les familles. Ces nouvelles technologies transforment ainsi l’industrie de la construction.

Les coûts de construction de maisons en béton sont moins élevés d’environ 15% par rapport à ceux de maisons traditionnelles en bois. Cela permet aussi de moins gaspiller les matériaux. De plus, le temps la construction en elle-même prend également moins de temps, car les projets sont souvent finis au bout de 6 mois, contre 6 à 12 moins auparavant avec les méthodes standard de l’industrie du bâtiment.

Permettre aux jeunes ingénieurs d’être diplômés dans ce nouveau domaine technologique est un tournant pour le pays : les étudiants indiens pourront maintenant se former académiquement sur ce sujet précis, et appliquer leurs connaissances dans l’industrie du bâtiment. Avec le support de La Fondation Dassault Systèmes, le Pimpri Chinchwad College of Engineering (PCCOE) et le Thapar Institute of Engineering Technology définissent le plan de cette transformation industrielle à venir.

« L’utilisation des technologies d’impression 3D pour les besoins de l’industrie est un changement révolutionnaire, dans la mesure où cela permet de réduire à la fois les coûts et le temps de conception, » explique Hemant Gadgil, Délégué général de La Fondation Dassault Systèmes en Inde.« En développant des cursus totalement fonctionnels qui incluent une gamme complète d’enseignements théoriques et pratiques destinés aux futurs ingénieurs, nous voulons assurer aux étudiants d’être parés avec des compétences d’avenir. Nous sommes là au cœur des objectifs de La Fondation Dassault Systèmes », ajoute-t-il.

Concrètement, trois volets sont en cours de réalisation pour ce projet :

1. la formation des étudiants en ingénierie, avec des contenus pédagogiques innovants ;
2. une expérience pratique vouée à faciliter l’utilisation d’imprimantes 3D ;
3. le développement et l’installation d’une imprimante 3D de bâtiments avec un bras robotisé à 6 axes.

Le Pimpri Chinchwad College of Engineering (PCCoE) développe des cours spécialisés pour encadrer les étudiants dans leur apprentissage des technologies, des procédés, de l’évaluation et de l’utilisation des matériaux, ainsi que des dernières techniques d'impression 3D dans l'industrie de la construction.

L'accent est mis sur des méthodes d'enseignement pragmatiques et de simulation, ce qui offre aux étudiants la possibilité d’apprendre à l’aide de l'analyse conditionnelle "what-if" et de simulation de scénarii concrets. Il en résultera le premier cours traitant de l'impression 3D de béton à des fins de construction en Inde.

Le PCCoE met également en œuvre un projet de conception d'imprimante 3D à monter sur place, et permettra un apprentissage par la pratique. Les étudiants en génie civil, mécanique et électronique pourront s'exercer en utilisant les nouvelles technologies enseignées, afin de développer les compétences nécessaires dans l'industrie du bâtiment, et particulièrement de la construction en béton. La machine ainsi assemblée pourra imprimer en 3D plusieurs parties de murs, de même que des blocs de murs entiers, allant jusqu’à une surface de 16 m².

De plus, les étudiants pourront analyser et étudier les effets sur la constructibilité des différents types de ciments, de divers additifs et éléments de remplissage, la résistance résultante, ainsi que la facilité d'impression en 3D.

En Inde, l'imprimante 3D de Pimpri Chinchwad est la deuxième rendue accessible parmi tous les programmes universitaires.

Ce dernier pan du projet est pris en charge par le Thapar Institute of Engineering & Technology (TIET) : il englobe la conception et le développement d’un bras robotisé spécifique aux travaux d’impression 3D, ainsi que les contenus pédagogiques nécessaires à l’adoption de ces technologies, et plus tard à l’étude de son efficacité.

Le projet de bras robotisé a pour point d’orgue la création d'une configuration expérimentale dédiée à l’impression de bâtiments en 3D, basée sur l’action d’un robot à 6 axes capable d’intégrer des mouvements de précision. Pour finir, les étudiants devront faire des recherches pour obtenir la meilleure formule pour le mélange de ciments, et ceci en montant des structures réelles.

Adopté par l’ensemble des États membres de l’Organisation des Nations unies, l’Agenda 2030 constitue un plan d’action commun en faveur de la paix et de la prospérité pour les populations et la planète, aujourd’hui et demain. Ce plan s’articule autour de 17 objectifs de développement durable (ODD), qui constituent un appel urgent lancé à l’ensemble des pays développés et en voie de développement dans le cadre d’un partenariat mondial. La Fondation Dassault Systèmes soutient le Pimpri Chinchwad College of Engineering et le Thapar Institute of Engineering Technology dans le cadre de ce projet, qui répond à quatre des ODD : Accès à une éducation de qualité, Industrie, innovation et infrastructures, Villes et communautés durables, et Partenariats pour la réalisation des objectifs :