3DFORMWORKS

Budget total du projet : 2,7 millions €

Budget FEDER :1,6 millions €

Durée : 48 mois

La nouvelle révolution industrielle mêlant robotisation, digitalisation des procédés, intelligence artificielle, réalité augmentée ou big data est en train de métamorphoser en profondeur l’image du travail à l’usine ou sur chantier dans de nombreux secteurs. Celui de la construction n’y échappe pas avec l’émergence de l’impression 3D de bétons.

Cette technologie de fabrication additive appliquée à ces matériaux offre de nouvelles perspectives en termes de design de pièces ou d’édifices tout en contribuant à abaisser les coûts de production notamment via la rapidité du procédé de fabrication. D’un point de vue écologique, elle permet de diminuer les déchets de chantier en supprimant les moules/coffrages. L’adoption de cette technologie dans ce domaine permettrait d'accroître la compétitivité des entreprises du secteur.

Contexte autour du projet

Dans la zone transfrontalière Interreg France-Wallonie-Vlaanderen (FWVL), le tissu industriel du secteur de la construction au sens large du terme, c’est-à-dire aussi bien dans le secteur du bâtiment et travaux publics (BTP) que dans celui des constructions spécialisées telles que les ouvrages en matériaux réfractaires, rassemble principalement des Petites et Moyennes Entreprises (PME). Pour rester compétitives celles-ci restent sur une stratégie de baisse des coûts de production plutôt que sur une stratégie par l’innovation et la diversification de leur production. Cela est dû à une peur de prise de risque en investissant dans l’innovation mais aussi à un manque de moyens humains et financiers.

Dans le domaine de l’impression 3D de bétons, la réalisation de projets d’innovation englobant aussi bien le développement de formulations d’encres cimentaires, de méthodes de caractérisation que la réalisation de démonstrateurs 3D en remplacement d’éléments réalisés de manière conventionnelle, aideraient ces PME à minimiser les risques au niveau de leur investissement dans ce type d’innovation.

C’est dans ce contexte que s’inscrit le projet 3DFORMWORKS. Celui-ci cible la réalisation de pièces de forme complexe dans le domaine du BTP et du réfractaire par technologie d’impression 3D pour la conception de la forme extérieure de la pièce en réalisant un « coffrage permanent » en encre cimentaire. Dans celui-ci sera ensuite coulé un béton traditionnel (BTP ou réfractaire). 

Enjeux du projet

Cette méthode de production serait une alternative à la technique conventionnelle par moulage. Les coûts de production en seraient abaissés et la productivité augmentée. De plus, le projet 3DFORMWORKS vise également la formulation d’encres cimentaires « bas carbone » par l’utilisation de matières alternatives. Cela contribuera à la décarbonation de ces PME en proposant des produits environnementalement plus vertueux tout en réduisant les déchets de chantier. Le projet s’attache également à l’optimisation du procédé d’impression 3D d’encres cimentaires par la recherche des paramètres machines optimaux en fonction du degré de complexité de la pièce et des conditions extérieures. L’étude de la stabilité des structures en cours d’impression par simulation numérique fait aussi partie du programme de recherche de 3DFORMWORKS.

Au fur et à mesure des avancées techniques du projet, des ateliers interactifs ainsi que des séminaires thématiques seront organisés au profit des entreprises de la zone Interreg FWVL visant ainsi à favoriser le transfert de connaissances et de compétences du monde de la recherche vers celui de l’industrie. Des pièces de démonstration et/ou des études de cas seront aussi réalisées. 

Pour rencontrer les attentes du projet, les centres INISMa et BUILDWISE en Belgique ainsi que les laboratoires universitaires IMT Nord Europe, CRIStAL et LaMé en France ont décidé d’opérer en synergie afin de tirer profit de leur expertise et complémentarité autour de la technologie d’impression 3D de bétons. 

Le pôle de compétitivité TEAM2 (FR) assistera ces entités de recherche pour la dissémination et la valorisation des travaux issus du projet auprès des industriels cibles avec l’aide des pôles de compétitivité GREENWIN et MECATECH (BE), de la fédération FEREDECO (BE), de l'ULiège (BE), du CERIB (centre de transfert technique, FR) ainsi que du groupement du béton vert en Belgique (GBV, BE) et de l’Agence provinciale de développement de la Flandre occidentale en Belgique (POM West-Vlaaderen). 

Objectifs du projet

Ce projet ambitionne donc d’une part d’accompagner les entreprises du secteur du BTP et des matériaux réfractaires dans leur processus de mutation technologique en atténuant les risques qu’elles pourraient prendre en investissant dans ces nouvelles technologies de production et le développement de nouveaux matériaux. D’autre part, il vise à renforcer les capacités d’innovation dans ce domaine et dans la zone de coopération via le regroupement de centres d’excellence autour de l’impression 3D de béton.