Amsterdam inaugure le premier pont en acier imprimé en 3D

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Après plusieurs années d’attente, le pont imprimé en 3D dans le centre d’Amsterdam est enfin en place !

Le 15 juillet dernier, c’est la reine des Pays-Bas en personne, Máxima Zorreguieta Cerruti, qui a inauguré le premier pont en métal imprimé en 3D à Amsterdam.

Une prouesse technologique et architecturale qui vaut le détour.

Une véritable prouesse technique

Il aura fallu six ans de travail pour mettre sur pied cette passerelle piétonne imprimée en 3D, dont l’inauguration était initialement prévue en 2017 !

Le pont est le fruit d’une collaboration entre le cabinet d’architecture Joris Laarman Lab, le cabinet d’ingénierie Arup et l’entreprise spécialisée dans l’impression 3D MX3D.
Long de 12 mètres, large de 6,3 mètres et haut de 2,1 mètres, il permettra aux passants d’enjamber le canal Oudezijds Achterburgwal de la ville.

Six mois d’impression avec la technologie WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) et des techniques comme l’optimisation topologique ou la conception générative auront été nécessaires pour permettre aux quatre robots de modeler les 4,5 tonnes d’acier inoxydable de la structure du pont.
Cette structure, développée conjointement par l’Alan Turing Institute, l’Imperial College de Londres et l’Université de Cambridge, a en effet été imprimée par des bras robotisés industriels standards, que l’on peut trouver dans le commerce, auxquels ont été ajoutées des torches de soudage afin d’y déposer la matière composant la structure couche par couche.

Tout au long du processus d’impression, la structure ainsi que ses composants ont été testés pour s’assurer de sa conformité une fois mise en place.

Une structure temporaire

L’ancien pont, actuellement en rénovation, devrait reprendre sa place d’ici deux ans.
Cette passerelle temporaire a donc vocation à être un objet d’étude.

Pendant les deux années à venir, les chercheurs de l’Imperial College de Londres réaliseront de nombreuses analyses structurelles pour mieux comprendre le comportement et l’état de détérioration de la structure en temps réel.
Pour ce faire, les ingénieurs auront recours à plus d’une douzaine de capteurs fixés au pont pour comprendre son comportement en surveillant sa charge, les mouvements, les vibrations etc.
Les capteurs sont situés dans des chambres sous le pont, dans la main courante, les boucles et près du pont.
D’autres capteurs, mesurant les conditions météorologiques, pourront être ajoutés au réseau afin de compléter les données.
Des caméras, microphones et thermistances complètent le dispositif installé.

L’ensemble de ces données permettra de créer un jumeau numérique du pont et, avec l’aide de l’apprentissage automatique, de détecter à temps une nécessité de maintenance ou de modification sur la structure.
Mark Girolami, de l’université de Cambridge, indique que les enquêtes sur les défaillances des ponts révèlent souvent des détériorations qui n’ont pas été détectées à temps.

Selon lui, les premières indications de la résistance de l’acier imprimé en 3D sont plutôt positives. “Nous avons remarqué que les caractéristiques de résistance dépendent de l’orientation de l’impression. Mais ce qui était surprenant, c’est que la résistance de base correspondait à ce que l’on pouvait attendre d’un simple acier laminé, et qu’elle augmentait en fait dans certaines directions”, déclare-t-il.

Pour le moment les caméras et les microphones ne sont pas activés et attendent l’accord du protocole éthique par le responsable de la vie privée de la ville d’Amsterdam.
Pour le moment, tous les capteurs collectent les données de manière anonyme, avec uniquement des valeurs et des horodatages, puisqu’ils étudient uniquement le comportement du pont.
Seules les caméras et microphones seront chargées de collecter des informations sur les mouvements des personnes, mais les individus présents seront squelettisés et perçus par les chercheurs comme des figures de bâton.

L’impression 3D se fait sa place dans le BTP

L’impression 3D est de plus en plus présente, que ce soit dans le domaine de l’aéronautique ou même du médical.
Mais c’est dans le secteur du bâtiment que cette technologie s’installe de façon plus pérenne, notamment grâce à ses nombreux avantages en termes d’écologie, de souplesse architecturale ou encore d’économies de temps et d’argent.

En plus de cette passerelle, la ville d’Amsterdam compte également réaliser en impression 3D la façade du bâtiment temporaire du Conseil de l’Union Européenne.

En France, on retrouve notamment la Start-up XtreeE, spécialisée dans l’impression 3D béton. La société travaille en amont sur la recherche de la bonne formulation du béton pour obtenir un mélange qui reste suffisamment résistant pour tenir sans coffrage tout en ne séchant pas trop vite pour permettre une meilleure adhérence entre les couches.
Pour ce faire, le béton est agrémenté d’un adjuvant à base de polymère.
Le procédé développé par XtreeE permet de concevoir des structures en béton qui sont plus durables, plus complexes, mais également plus respectueuses de l’environnement.
Leur dernier projet en date : une passerelle de 40 mètres de long pour enjamber le canal qui va de Saint-Denis à Aubervilliers lors des JO de 2024 à Paris.

// À (re)lire : [Paris 2024] L’impression 3D béton pour certains aménagements

En Espagne, la ville d’Alcobendas, au nord de Madrid, accueillait dès 2017 le premier pont imprimé en 3D au monde. Fabriqué à partir de béton, le pont à bénéficié d’un recyclage des matières premières au cours du processus de fabrication, abaissant de fait le coût de construction pour la ville.

Dans le reste du monde, ce sont notamment la Chine et Dubaï qui ont beaucoup recours à la construction par impression 3D.
En Chine, pionnier de cette technique, les constructions de maisons 3D commençaient déjà en 2008.
La société YingChuang, leader du pays, réalisait l’an dernier un manoir entier avec cette même méthode.
Elle travaille désormais sur de nombreux projets importants comme celui du musée Ordos ainsi que le Guangzhou Village.

À Dubaï, la construction 3D est très prisée, notamment grâce aux grandes possibilités architecturales qu’elle offre.
Dernier projet en date : la construction d’un centre de recherche, premier bâtiment de ce type à avoir été imprimé en 3D, qui accueillera la Dubaï Future Foundation.
Un projet qui s’inscrit dans le programme “Dubaï 3D Printing Strategy”, qui tend à développer l’impression 3D dans le plus de domaines possibles.

// À (re)lire : Comment l’impression 3D Béton peut-elle bouleverser le BTP et l’architecture ? 

La fabrication additive renouvelle le champ des possibles dans de nombreux domaines, et notamment dans le BTP.
Avec cette nouvelle création à Amstedram, dont l’ensemble des données d’étude seront mises à disposition d’autres chercheurs, de nouveaux projets de construction 3D encore plus considérables pourraient être réalisés à l’avenir.

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Image de couverture :  photo d’illustration.