Des scientifiques de Nanyang Technological University (NTU), à Singapour, ont mis au point une technologie permettant à deux robots de travailler à l’unisson pour imprimer en 3D une structure en béton. Cette méthode d’impression 3D simultanée, connue sous le nom d’impression en essaim, ouvre la voie à une équipe de robots mobiles pour imprimer des structures encore plus grandes à l’avenir.
Utilisant un mélange de ciment spécialement conçu pour l’impression 3D, cette nouvelle technologie, développée par le professeur adjoint Pham Quang Cuong et son équipe du Centre d’impression 3D de NTU, permettra de réaliser des conceptions de béton uniques, ce qui n’est actuellement pas possible avec le coulage traditionnel. Les structures peuvent également être produites à la demande et dans un délai beaucoup plus court.
Actuellement, l’impression 3D de grandes structures en béton nécessite des imprimantes plus grandes que les objets imprimés, ce qui rend la fabrication sur site impossible, car la plupart des sites de construction ont des contraintes d’espace. Le fait de disposer de plusieurs robots mobiles pouvant imprimer en 3D de manière synchronisée signifie que de grandes structures telles que des éléments architecturaux et des façades spécialement conçues peuvent être imprimées n’importe où, à condition que les robots puissent se déplacer sur le site de travail.
Les robots NTU utilisés au Centre d’impression 3D de NTU ont imprimé en 3D une structure en béton de 1,86 m sur 0,46 m sur 0,13 m en huit minutes. Il a fallu deux jours pour le durcir et une semaine pour qu’il soit complètement opérationnel avant d’être prêt à être installé.
Imprimer des structures en béton par deux robots mobiles était un défi de taille, car les deux robots doivent se mettre en place et commencer à imprimer leurs pièces sans se heurter. L’impression par segments de la structure en béton n’est pas non plus acceptable, car les joints entre les deux pièces ne se lieront pas correctement si le béton ne se chevauche pas pendant le processus d’impression.
En utilisant un positionnement de localisation précis, les robots se mettent alors en place et impriment les pièces correctement en veillant à ce que les joints entre les pièces séparées se chevauchent. Enfin, le mélange et le pompage du mélange de béton liquide spécialisé doivent être mélangés et synchronisés de manière homogène.
Ce processus en plusieurs étapes commence par une demande lancée à l’ordinateur pour tracer le dessin à imprimer et attribuer une partie spécifique de l’impression à chaque robot. Il utilise ensuite un algorithme spécial pour s’assurer que chaque bras du robot ne se heurtera pas à un autre pendant l’impression simultanée.
Dans un proche avenir, l’équipe de recherche du Centre d’impression 3D de NTU étudiera la possibilité d’intégrer encore plus de robots pour imprimer des structures à plus grande échelle, en optimisant les algorithmes d’impression pour obtenir des performances constantes et en améliorant le matériau pour un séchage plus rapide.
http://sc3dp.ntu.edu.sg/Pages/Home.aspx
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