Quelles sont les meilleures imprimantes 3D de maisons ?

Une imprimante 3D de construction est une machine qui peut construire des maisons en déposant un matériau (du béton, par exemple) couche par couche. L’impression 3D de béton – alias « Construction 4.0 » – est une technologie d’impression 3D similaire à celle utilisée par les imprimantes 3D FFF (dépôt de fil fondu). Du matériau de type pâte, en l’occurrence du béton ou de la boue, est poussé à travers une buse de manière à former des couches.

Dans le secteur du bâtiment, l’impression 3D de béton permet d’économiser du temps, de l’argent et des matières premières. Il est important de noter, cependant, que les imprimantes 3D ne sont pas encore capables de créer une maison entièrement fonctionnelle.

En effet, seule la charpente de la maison est construite ; les autres éléments, comme les fenêtres, l’électricité ou la plomberie, doivent être installés séparément. Les imprimantes 3D de béton peuvent toutefois être utilisées pour imprimer des ponts, des bancs, ou simplement des décorations extérieures.

Afin de fournir une vue d’ensemble exhaustive du marché des imprimantes 3D de construction, nous avons recensé 12 solutions d’impression 3D de maisons. Certaines d’entre elles sont des imprimantes 3D disponibles à l’achat, tandis que d’autres en sont encore au stade de prototype ou sont proposées comme service externe.

Note : nous ne vendons pas ces machines. Veuillez contacter les fabricants directement pour obtenir des devis.

13 imprimantes 3D de maisons

Comment imprimer une maison en 3D ?

Ici nous expliquons comment les imprimantes 3D sont capables d’imprimer des maisons en 3D grâce à l’extrusion de pâte.

Technologie utilisée pour l’impression 3D de maisons

Les imprimantes 3D de la maison utilisent la technologie de l’extrusion. Certaines imprimantes 3D de construction ressemblent à des imprimantes 3D FFF/FDM de bureau très grand format (type portique ou “gantry”), tandis que d’autres se composent d’un bras mécanique pivotant sur lui-même.

Dans les deux cas, du matériau pâteux tel que le béton est utilisé comme filament. Le matériau est poussé à travers une buse spéciale pour former des couches. Pour faire simple, l’extrusion de pâte peut être comparée à l’utilisation d’une poche à douille pour étaler du glaçage sur un gâteau.

L’imprimante crée les fondations et les murs de la maison ou du bâtiment, couche par couche. Certaines imprimantes 3D de béton, cependant, sont utilisées pour imprimer des moules à briques en 3D. Une fois moulées, les briques sont empilées les unes sur les autres manuellement (ou avec un bras robotisé).

Avantages de l’impression 3D de construction

Écologique

Les maisons imprimées en 3D peuvent être construites avec des matériaux organiques et respectueux de l’environnement. De plus, certaines imprimantes 3D de béton utilisent de l’énergie solaire et génèrent peu d’émissions CO2.

Abordable

Les imprimantes 3D de maison peuvent construire des logements bon marché avec des matériaux organiques, ce qui est porteur d’avenir pour les régions du monde touchées par la pauvreté ou par les catastrophes naturelles.

Économies d’échelle

L’impression 3D de maison réduit certains coûts de construction. Ainsi, le prix d’un mètre carré de mur est d’environ 75 $ avec les méthodes de construction traditionnelles, alors qu’il peut descendre à 27 $ avec l’imprimante 3D Apis Cor.

Efficace

Etant donné que les matériaux nécessaires à l’impression 3D maison sont imprimés sur demande, les machines produisent moins de déchets. De plus, les imprimantes de construction 3D peuvent finir les fondations d’une maison en quelques jours, alors que les méthodes de construction traditionnelles prennent plusieurs semaines, voire plusieurs mois.

Flexible

Avec une imprimante de béton 3D, il est possible de facilement créer des murs courbés et des façades uniques. (Heureusement qu’il est possible d’imprimer des meubles en 3D pour qu’ils soient adaptés aux courbes !)

Limites de l’impression 3D de construction

Investissement initial coûteux

Le prix d’une imprimante 3D maison peut atteindre jusqu’à un million de dollars.

Construction partielle

Les imprimantes 3D de maison ne bâtissent que la charpente du bâtiment. Le processus d’impression 3D est généralement interrompu afin d’installer manuellement la plomberie, l’électricité et les barres d’armature.

Surface extérieure rugueuse

La plupart des surfaces extérieures des maisons imprimées en 3D ne sont pas aussi lisses que celles des maisons traditionnelles.

Absence de certification

Les chantiers de construction sont réglementés par la loi. Il existe de nombreuses normes de sécurité importantes à respecter, ce qui peut s’avérer difficile avec les techniques d’impression 3D (répétabilité variable, stabilité dimensionnelle, etc.).

Un autre inconvénient ayant surgi au fil des années est que l’impression 3D de maisons peut potentiellement nuire aux économies locales, en particulier dans les régions appauvries ou dans les villes ayant un taux de chômage élevé. En effet, puisque les imprimantes 3D de construction requièrent peu de main d’œuvre, elles créent beaucoup moins d’emplois pour les travailleurs locaux.

Différences entre maisons imprimées en 3D et maisons traditionnelles

L’enjeu le plus important ici est le gain de temps et d’argent permis par l’impression 3D de maisons par rapport aux constructions traditionnelles. Bien que les surfaces extérieures d’une maison imprimée en 3D puissent être rugueuses, le post-traitement est une option possible, comme pour n’importe quel objet imprimé en 3D.

Les logements imprimés en 3D sont généralement plus petits en raisons du volume d’impression 3D limité, mais ce n’est pas toujours le cas.

Présentation des imprimantes 3D de construction

Nous avons réparti les imprimantes 3D de construction en trois catégories : les imprimantes 3D de maisons étant disponibles sur le marché, les prototypes d’imprimante 3D de construction, et les services d’impression 3D de béton.

Imprimantes 3D de maison disponibles

Projets d’impression 3D pour la construction

Services d’impression 3D béton et construction

Mentions spéciales : projets d’impression 3D béton intéressants

DFAB HOUSE

Ce bâtiment unique en son genre a été créé en Suisse début 2019 par un groupe d’entreprises. Le bâtiment DFAB de trois étages propose 200 mètres carrés habitables.

Branch Technology C-FAB et WATG Curve Appeal

Le cabinet d’architectes WATG a remporté le concours Branch Technology Freeform Home Design Challenge en 2016. En 2019, leur projet devrait être imprimé dans le Tennessee aux États-Unis grâce à la technologie d’impression C-FAB de Branch Technology.

DUS Architects XL 3D printer (KamerMaker)

Cette imprimante 3D XL était auparavant connue sous le nom de KamerMaker et a été conçue par des architectes hollandais. Elle fut utilisée pour la première fois à Amsterdam pour bâtir une maison-canal a partir de matériaux organiques.

Haus.me

Cette entreprise basée aux États-Unis et anciennement connue sous le nom de PassivDom (ou dom.ai), imprime en 3D les murs, toitures et sols de leurs maisons autonomes préfabriquées.

Imprimante 3D construction métal Autodesk

Autodesk serait peut-être en train de travailler sur la conception d’une imprimante 3D de construction utilisant du matériau métallique. Cette imprimante 3D, composée de deux bras mécaniques, peut créer des éléments métalliques pour chantiers de construction. Nous sommes impatients d’en savoir plus à ce sujet !

CONCR3DE Armadillo

CONCR3DE est une entreprise basée aux Pays-Bas. Leurs imprimantes 3D Armadillo White et Armadillo Black sont capables d’imprimer plusieurs matériaux naturels dont la pierre grâce à une technologie de Binder Jetting (un agent liant est déposé sur des particules de poudre). Il n’est pas possible d’imprimer un maison avec ces imprimantes CONCR3DE, mais elles peuvent servir pour imprimer des décorations ou moules en pierre.

Imprimantes 3D et projets abandonnés

De nombreuses startups ont vu le jour dans la construction 3D, mais elles n’ont pas toutes survécus aux obstacles du marché.

Imprimante 3D D-Shape

La D-Shape est une imprimante 3D de construction multifonctionnelle pouvant imprimer de très grands objets, y compris des maisons. L’entreprise D-Shape semble être inactive depuis 2015.

Winsun

L’imprimante 3D Winsun a connu un fort succès il y a quelques années. Cependant, en 2015, le CEO de Contour Crafting accusa l’entreprise Winsun d’avoir volé leur technologie brevetée. Depuis, le site de Winsun a été retiré du web.

Cazza X1

Cazza a été fondée en 2016 avec leur imprimante 3D de construction, la X1. Il semblerait qu’en 2018 l’un des co-fondateurs ait volé les fonds de la société ; Cazza n’existe plus désormais.

HuaShang Tengda

HuaShang Tengda a imprimé une maison en 3D capable de résister à un tremblement de terre de magnitude 8 sur l’échelle de Richter. Aujourd’hui, l’entreprise semble inactive.

Délais et coûts d’une imprimante 3D de maison

Imprimer une maison en 3D est plus rapide et moins cher que les méthodes de construction traditionnelles.

Cependant, puisque l’apparition des imprimantes 3D de construction est relativement récente, il est difficile de fournir un prix moyen ou une durée fixe.

Combien de temps pour imprimer une maison en 3D ?

Plusieurs fabricants d’imprimantes 3D de construction comme Apis Cor ou ICON se vantent d’être capables d’imprimer en 3D une petite maison en 24 heures. Néanmoins, les travaux d’impression 3D ne comprennent généralement que la pose des fondations et des murs de la maison.

Cela permet tout de même d’économiser le temps que cela prend habituellement à une équipe pour construire les murs d’un certain projet. Le reste du temps nécessaire à la construction d’une maison reste le même.

Prix d’une maison imprimée en 3D

En général, il est estimé qu’une impression 3D de maison est 30% à 55% moins chère qu’une maison de construction traditionnelle.

Pour référence, la petite maison d’Apis Cor a coûté moins de 10 000 € à produire, et la maison 3D imprimée par ICON a même coûté moins de 4 000 €.

Prix d’une imprimante 3D de maison

Une imprimante 3D de construction peut coûter entre environ 180 000 euros à plus d’un million d’euros. Les imprimantes 3D de béton à base de bras robotique tendent à être plus chères que les imprimantes de béton à base de portiques.

Autres infrastructures imprimées en 3D

À part les logements et bâtiments, les imprimantes 3D de construction peuvent créer des ponts ou même des stations spatiales.

Ponts imprimés en 3D

L’impression 3D en construction n’est pas uniquement réservée aux maisons. En 2015, l’équipe MX3D ont été les premiers à imprimer un pont en acier. Après ce prototype, MX3D ont imprimé la version finale en 2018, puis l’ont installé été 2021.

En 2017, un pont piéton de 12 mètres de long a été imprimé à Madrid en Espagne. La même année, le premier pont à être imprimé en 3D en béton a été érigé aux Pays-Bas dans le village de Gemert.

Plus récemment, en 2019, Shanghai a accueilli le plus long pont imprimé en 3D du monde. Il mesure 26,3 mètres de long sur 2,6 mètres de large et a été imprimé en 18 jours seulement.

Impression 3D d’infrastructures dans l’espace

Le concours “3D-Printed Habitat Challenge” de la NASA a donné vie à un certain nombre d’équipes dédiées à envoyer l’impression 3D dans l’espace. Apis Cor a notamment raflé le premier prix pour l’une des différentes phases de ce concours. L’objectif est de créer des habitations durables et efficientes pour explorer les terres lointaines de l’espace.

De nombreuses autres entités ont participé à des projets de construction spatiale, y compris l’Agence spatiale européenne et SpaceX. Il est possible que nous verrons les premières maisons imprimées en 3D dans l’espace d’ici une ou deux décennies !

FAQ : constructions 3D