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Dans le futur de la construction grâce à l'impression 3D avec du béton projeté

Dans une usine près de Hambourg, une start-up utilise des robots KUKA pour construire l'avenir numérique de la construction urbaine et des infrastructures. L'équipe ne révolutionne pas seulement la production de composants en béton par impression 3D, mais également les processus de planification et d'exécution associés.


Nouveau procédé pour l’impression de béton en 3D avec des robots

Un gabion métallique en forme de L se trouve sur une palette en acier, au milieu de la pièce. On lève le pouce vers l’opérateur qui donne le signal de départ sur le panneau tactile. Quelques secondes plus tard, les ronflements et claquements d’une bétonneuse remplissent le hall. Lentement, une machine se dresse dans l’espace de montage comme un dinosaure que l’on aurait ramené à la vie. La scène se joue à Hambourg et non au Jurassic Park. Le robot KUKA d’un blanc éclatant se trouvant à l’intérieur de l’installation est tout sauf effrayant. Avec des mouvements réguliers et à l’aide d’un grand injecteur, il applique de la gunite sur le gabion métallique. Couche après couche, une structure humide, brillante, bleue-grise se forme. Il s’agit encore d’une structure ondulée avec une surface rugueuse qui sera bientôt lissée et formée par un deuxième robot doté d’un grand outil en forme de truelle.

Lors de l’impression en 3D avec de la gunite, le matériau est appliqué directement sur la grille en acier.

Une diversité de formes sans limites grâce à la gunite provenant de l’imprimante 3D

 « Le robot avec l’injecteur de gunite est la vedette de notre installation », déclare Hendrik Lindemann. Il vient d’imprimer le prototype d’une corniche de pont comme on les trouve par exemple sur un pont un béton. Mais des murs ou d’autres éléments se trouvent également dans le répertoire du robot. M. Lindemann a fait des études d’architecture et est un expert en fabrication numérique. Avec Roman Gerbers, Niklas Nolte et Alexander Türk, il est cofondateur d’Aeditive, la start-up qui élabore l’avenir numérique de la construction en béton, ici, dans le vieux hall d’usine près de Hambourg.


Lors du processus d’impression 3D dans le secteur de la construction, le premier robot applique la gunite, le deuxième robot la lisse.

Le Concrete Aeditor peut être utilisé de façon stationnaire ou mobile

Deux robots KUKA à six axes de la série KR QUANTEC ultra forment le cœur de la fabrication avec impression 3D de béton, qu’elle soit stationnaire ou mobile. Avec une capacité de charge maximum de 300 kilogrammes et une portée maximum de 3 900 millimètres, ils font partie des robots industriels les plus forts et les plus compacts. En tant que variantes Foundry, ils sont particulièrement adaptés pour les secteurs soumis à un fort degré d’encrassement, une humidité importante ou des températures élevées.

Le cœur de l’impression en 3D avec de la gunite : deux robots KR QUANTEC ultra en version Foundry.

Voir la vidéo : impression de gunite en 3D avec la technologie KUKA

Deux robots, un objectif : la pièce finie parfaite, grâce à l’impression 3D de pièces en gunite 

Voilà ce dont il s’agit dans le hall de démonstration de Norderstedt consacré à l’imprimante 3D nommée « Concrete Aeditor ». L’injecteur de gunite, développé à cette fin et guidé par le robot, travaille main dans la main, ou plutôt, préhenseur dans préhenseur avec le deuxième robot qui se charge du montage parallèle du corps de bâtiment. « Grâce à notre nouveau procédé automatisé, nous sommes en mesure de produire même des pièces en béton porteuses avec l’impression 3D », déclare Hendrik Lindemann. D’un seul jet, c’est le cas de le dire. Le Concrete Aeditor comprend les conteneurs de production et de matériel, la bétonnière avec alimentation en eau et en énergie ainsi qu’une commande individuelle basée sur logiciel. « Notre installation peut ainsi être toujours à proximité de ses contrats de construction, dans des usines de pièces finies ou sur les chantiers », souligne M. Türk, chargé de la stratégie de marché. 

Les fondateurs d’Aeditive : Roman Gerbers, Niklas Nolte, Hendrik Lindemann et Alexander Türk (de gauche à droite).

Une transparence maximale du processus et des coûts grâce à une intégration complète des données

Aeditive permet aux utilisateurs de créer des pièces à imprimer sans disposer de connaissances préalables particulières grâce à son logiciel propre. « Les données générées pendant le processus de production nous aident à assister l’utilisateur pour la garantie de la qualité et de calculer à l’avance les processus d’usure », explique M. Lindemann. Selon M. Türk, les robots Aeditive ne suppriment pas d’emplois :

Au contraire. L’automatisation aurait plutôt tendance à garantir le maintien des emplois existants si l’on prend en compte l’augmentation de la pénurie de compétences qui est également évident dans la construction. Cela permet d’éviter que des entreprises soient exposées à des problèmes de capacités lorsque le volume de commandes augmente.

Alexander Türk, cofondateur d’Aeditive

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