Apparue au milieu des années 80 comme un nouvel outil étonnant destiné à accélérer le développement de produits pour les ingénieurs, l'impression 3D n'est pas restée longtemps un secret. Les principaux acteurs des applications automobiles et aérospatiales ont été parmi les premiers à adopter la technologie d'impression 3D pour le développement de produits. Les architectes n'étaient pas loin derrière lorsqu'ils ont découvert la magie de la rationalisation du développement des projets et de l'amélioration des présentations client grâce à l'impression 3D.
Continuant à imprimer sa marque impressionnante dans la fabrication et les applications industrielles, l'industrie de la fabrication additive devrait maintenant atteindre 47,5 milliards de dollars d'ici 2028, en expansion constante. Les applications d'impression 3D spécifiques liées à l'architecture comme la construction devraient atteindre un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 100,7 % de 2022 à 2030.
L'impression 3D en architecture permet une modélisation étendue
L'attrait de la fabrication additive en architecture commence par un thème majeur : la capacité à réaliser des pièces complexes jusqu'alors impossibles avec les méthodes traditionnelles, que ce soit en prototypage rapide ou en impression 3D de pièces performantes. Menée par une liste longue et croissante de caractéristiques classiques, de la vitesse de production d'impression 3D à la précision des pièces, la fabrication additive offre la possibilité de fabriquer des produits solides mais légers, et offre un accès aux matériaux et technologies les plus avancés.
L'impression 3D perturbe et améliore la fabrication dans des applications telles que l'architecture et la construction, que les entreprises recréent des conceptions de plafond complexes plus efficacement que de fabriquer des pièces sculptées à la main, ou élaborent des pièces nécessaires telles que des rampes d'escalier avec des conceptions détaillées impossibles à réaliser via des méthodes conventionnelles telles que le moulage par injection. Les architectes peuvent également expérimenter une variété de procédés d'impression 3D industriels comme la fabrication additive céramique. En fin de compte, cependant, le résultat net reste un facteur décisif pour les concepteurs comparant la fabrication traditionnelle à la fabrication additive dans les applications architecturales.
En restant agnostique à la technologie, la priorité chez Shapeways est de recommander le meilleur matériel et la meilleure méthode à chaque client, en fonction du projet. Le moulage par injection est disponible pour les clients de Shapeways qui ont peut-être eu tellement de succès avec un projet qu'ils accélèrent la production de masse et trouvent que la transition vers le moulage par injection est la plus rentable. Pour d'autres clients architecturaux, l'usinage CNC peut constituer la meilleure option pour une production élevée de pièces précises nécessitant une finition de surface plus lisse.
Additif vs traditionnel dépend de la préférence et du coût
Pour les architectes intéressés par la création de modèles détaillés, ils ne trouveront peut-être aucun concours en termes de choix de la technologie Material Jetting avec des matériaux tels que High Definition Full Color. Les options sont infinies, que les architectes présentent à plus petite échelle ou souhaitent concevoir une représentation sophistiquée d'un pâté de maisons entier, y compris des éléments tels que l'aménagement paysager et l'infrastructure.
Des clients comme Verner Architects recherchent des matériaux comme le nylon 12 [plastique polyvalent] avec frittage sélectif au laser pour le nec plus ultra en matière de prototypage et de matériaux d'utilisation finale. De plus, en créant une pièce de vanité de six pieds de long en nylon 12 [plastique polyvalent], ils ont profité de l'incroyable liberté de conception offerte par la technologie SLS, ainsi que de la possibilité de consolider l'assemblage des pièces.
D'autres personnes engagées dans l'impression 3D pour l'architecture peuvent généralement se tourner vers les processus de fabrication additive lors de la personnalisation de la production de pièces en petit ou moyen volume. Bien qu'ils aient la capacité d'offrir des produits sur mesure à leur propre base de consommateurs, un temps et des dépenses exponentiels sont également épargnés sans avoir besoin d'usinage, d'outillage ou de délais d'impression 3D pour les modèles et pièces architecturaux.
Les chercheurs vont plus en détail dans l'article récent, "Bénéfices et coûts des applications de fabrication additive : une ligne directrice d'évaluation holistique :
"L'un des aspects les plus remarquables de la fabrication additive qui a renforcé sa position parmi les autres techniques de fabrication est la flexibilité qui permet non seulement une production économique à faible volume en éliminant le besoin d'outillage, mais offre également aux concepteurs de produits un degré de liberté qui n'est plus limite la fonctionnalité au profit de la faisabilité du processus. Cette fonctionnalité offre aux fabricants deux opportunités remarquables concernant la conception : une mise sur le marché plus rapide et des modifications de conception presque en temps réel qui se produisent lorsque des améliorations et des optimisations sont apportées à la conception d'origine. »
Il reste encore beaucoup à découvrir dans l'impression 3D architecturale
Les architectes engagés dans l'impression 3D bénéficient des avantages de jeter les bases de l'excellence dans les prototypes et les pièces fonctionnelles, de profiter d'un processus de conception plus sophistiqué et d'accélérer le développement de produits. Ces avantages s'accompagnent d'une technologie et de matériaux de pointe qui permettent une liberté de conception et la possibilité d'itérer rapidement et sans limites. L'impression 3D perturbe les processus conventionnels et fait tomber les barrières de la fabrication.
L'impression 3D à la demande a également changé à jamais le paysage de la fabrication pour les clients de Shapeways, leur permettant de créer des pièces telles que des modèles architecturaux, des pièces de décoration intérieures ou des pièces extérieures, puis de stocker leur inventaire sur un fichier numérique. Cela signifie que les entreprises n'ont plus à faire face à la possibilité de surproduction ou de stocker un nombre considérable de pièces sur site ou dans des entrepôts. L'impression 3D à la demande pour les applications architecturales signifie une plus grande sécurité dans le téléchargement des conceptions, la possibilité de réduire et d'optimiser les pièces en 3D et une efficacité accrue.
Comme le soulignent les chercheurs dans une revue prospective, "Applications de la fabrication additive dans l'industrie de la construction", en ce qui concerne l'impression 3D dans l'architecture et la construction, la liste des matériaux et des techniques s'allonge, mais il reste encore beaucoup à découvrir pour ces applications:
"Des exemples d'avancées potentielles incluent l'utilisation de plusieurs matériaux (par exemple, l'utilisation de matériaux haute performance uniquement dans les zones où ils sont nécessaires), la réparation in situ dans des endroits difficiles ou dangereux d'accès pour les humains, la construction de secours en cas de catastrophe dans des zones avec une main-d'œuvre de construction et des ressources matérielles limitées, des éléments structurels et non structurels avec des topologies optimisées et des pièces personnalisées de grande valeur.
Les architectes et les entreprises de construction progressistes attendent toujours le jour où des subdivisions entières pourront être imprimées en 3D à une fraction du coût et du temps. Ces ambitions en matière d'architecture s'étendent également aux bureaux et aux infrastructures de grande envergure, offrant également l'avantage de la durabilité dans des matériaux respectueux de l'environnement, sans déchets.
À propos de Shapeways
Profitez des avantages de cette technologie de pointe et d'une large gamme de matériaux de Shapeways pour l'impression 3D de vos créations avec précision, détails complexes, et sans minimum ni limite en termes de personnalisation de masse ou de commandes de pièces uniques. Shapeways a travaillé avec plus d'un million de clients dans 160 pays pour imprimer en 3D plus de 21 millions de pièces ! Lisez les études de cas, apprenez-en plus sur les solutions de fabrication additive Shapeways et obtenez des devis instantanés ici.
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