Citadelle des Savoir-Faire : Comme une impression de jamais vu

A Bruay-sur-l’Escaut (59), près de Valenciennes, se dressent de nouveaux bâtiments qui se caractérisent par leur singularité… En effet, les murs de ces édifices ont été imprimés en 3D béton et intègrent un projet ambitieux mené par Constructions-3D. Il s’agit de la Citadelle des Savoir-Faire, un parc de découverte scientifique de 2 800 m^2..

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Imaginé par Antoine Motte, le président fondateur de Constructions-3D, ce programme n’a qu’un seul objectif. Celui de rassembler des entreprises innovantes autour de l’impression 3D et du scan 3D. « La Citadelle des Savoir-Faire est aujourd’hui, dans le monde le plus grand centre de R&D de fabrication additive béton à ciel ouvert. Il a pour vocation de démontrer les nombreux avantages de l’impression 3D qui sont la rapidité d’exécution, l’économie de matière, une qualité architecturale unique… Tout ceci, afin d’offrir de nouvelles possibilités de construction dans le futur. »

Un 4^e bâtiment en cours d’impression

Un programme colossal qui a débuté en 2019 avec l’impression d’un premier bâtiment : Le Pavillon. S’en est suivi l’Accueil de la Citadelle, en 2021, puis de l’été 2023 jusqu’à mars 2024, un 3^e édifice a fait son apparition… Il s’agit de “La Tour”, une construction de 3 étages d’une hauteur de 14,14 m sur une surface au sol de 500 m². Ce qui fait de cet édifice le plus haut bâtiment jamais imprimé au monde…

« La Tour n’a pas nécessité l’utilisation de banches ni de nacelles de coffrages, précise Antoine Motte. Il a permis l’intégration des châssis pendant l’impression. Depuis mi-mars, nous avons débuté l’impression de notre 4^e bâtiment. Celui-ci, qui n’a pas encore de nom, aura deux fonctions. La première est de jouer le rôle d’incubateur, afin d’accueillir sur 400 m² des start-ups dans le domaine de la fabrication additive. Ceci, afin d’accompagner les créateurs à utiliser les compétences que l’on dispose ici. À savoir l’impression 3D, l’intelligence artificielle et la blockchain¹. La deuxième est de former, puisque l’on intègrera une école sur une surface de 400 m². Il est essentiel d’avoir le plus de pilotes d’imprimante 3D béton possible pour développer la fabrication additive dans la construction. »

L’imprimante phare : la MaxiPrinter

Pour mener à bien ce projet qui va s’étaler encore sur quelques années, Constructions-3D a mobilisé ses imprimantes 3D béton. Et en particulier la MaxiPrinter qui, compte tenu de sa taille, a permis de concevoir les murs des bâtiments.

D’ailleurs, cette technologie dispose d’une particularité comparée aux imprimantes 3D configurées sur rail. En effet, en dehors du fait qu’elle ressemble à un scorpion mécanique, elle est tout-terrain en se déplaçant sur des chenilles. Une fois arrêtée, elle déploie ses pieds pour se fixer au sol.

Puis, c’est au tour de son bras articulé de se déplier. Ceci, afin d’imprimer les couches de béton, appelées “cordons”, les unes sur les autres. « Au sein de la Citadelle des Savoir-Faire, nous disposons d’une usine pour fabriquer nos imprimantes, précise Axel Théry, co-fondateur de Constructions-3D. Nous avons conçu la MaxiPrinter autour d’un châssis de grue de levage hydraulique. Cela nous permet d’assurer à nos clients une compacité optimale de la machine, une disponibilité internationale des pièces de rechanges ainsi qu’une robustesse inégalée pour une imprimantes 3D à béton. »

Deux autres imprimantes à la manœuvre

Constructions-3D commercialise aussi de deux autres machines : la MiniPrinter Pro et sa déclinaison en XL. Cette dernière permet de réaliser des pièces de plus grandes tailles. « Ces deux imprimantes 3D béton d’intérieur qui fonctionnent sur portiques sont fabriquées et assemblées intégralement dans notre usine. De manière générale, nous faisons des tests R&D avec toutes nos machines pour pouvoir les mettre régulièrement à jour. Entre temps, de nouvelles versions de buses, de hardware, de software sont apparues. » D’ailleurs, la MiniPrinter Pro a contribué à la réalisation de “La Tour”, en imprimant les enveloppes des poteaux en béton armé. De même, pour la MiniPrinter Pro XL, en charge de la réalisation de l’escalier. « Nous avons imprimé une première marche dans notre usine, déclare Michaël Deleplanque, responsable production chez Constructions-3D. Dans un second temps, nous avons conçu deux éléments verticaux que nous allons empiler de chaque côté de la marche pour former un “U”. Une fois le tout assemblé, nous allons fixer cet ensemble au plafond du bâtiment, avant de réaliser des tests dynamiques pour vérifier la résistance. A l’issue, nous comptons réaliser les marches suivantes, en procédant de la même manière et ainsi permettre de confectionner un escalier unique en son genre. »

Deux encres minérales Sika

Afin d’édifier “La Tour”, Constructions-3D a pu compter sur l’apport technique de Sika France. En effet, ce spécialiste de la chimie de construction dispose de deux encres minérales spécialement développées pour la fabrication additive.

« La première, de couleur grise, n’est autre que la Sikacrete 733-3D. Elle a été formulée pour répondre aux attentes de la MaxiPrinter. Et ainsi imprimer des élements de grandes dimensions comme les murs. Sa résistante mécanique est de 30 MPa contre 25 MPa pour un béton standard. La deuxième, de couleur blanche, est à plus de 50 MPa : la Sikacrete 751-3D. Elle est utilisée sur la MiniPrinter Pro pour réaliser rapidement des pièces de petites dimensions. Tel est le cas des coffrages perdus pour confectionner des poteaux. A ce jour, nous continuons à leur fournir nos solutions pour réaliser le 4^e bâtiment », résume Fabrice Decroix, directeur innovation chez Sika France. Et de conclure : « Nous sommes dans une phase de promotion où nous les accompagnons aussi bien en France que dans le monde entier. Ceci, grâce à nos 400 usines et à tous nos services commerciaux pour démocratiser la fabrication additive ».

¹Grande base de données, dont la particularité est d’être partagée par tous les utilisateurs.

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