Les meilleures imprimantes 3D de maisons en 2020

Les imprimantes 3D de construction obtiennent de plus en plus de visibilité dans le monde de la fabrication additive. Ces machines ne sont pas encore capables d’imprimer des maisons entières, mais permettent d’économiser du temps et des matériaux de manière significative.

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.

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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).

L’imprimante de construction WASP en train de construire grâce à des matériaux organiques.
Source : WASP

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 : étant 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.

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Imprimantes 3D de maison disponibles

BetAbram P1

• Volume d’impression : 1.6 x 8.2 x 2.5 m
• Matériau : Béton
• Pays : Slovénie

BetAbram est une petite équipe basée en Slovénie qui travaille sur l’impression 3D de béton depuis 2012. Leur produit phare, l’imprimante 3D BetAbram P1, en est actuellement à sa deuxième version. Différentes têtes d’impression optionnelles sont disponibles : basique, « Orto » pour des couches plus lisses, et une tête rotative pour plus de possibilités de conception.

COBOD BOD2

• Volume d’impression : 14.62 x 50.52 x 8.14 m
• Matériau : Béton
• Pays : Danemark

COBOD signifie « Construction Building On Demand » (construction sur demande) et est une filiale de 3D Printhuset. Basée au Danemark, l’équipe COBOD propose une gamme de têtes d’impression interchangeables. La BOD2 est disponible en plusieurs tailles différentes.

Constructions-3D 3D Constructor

• Volume d’impression : 13 x 13 x 3.8 m
• Matériau : Béton
• Pays : France

Constructions-3D est une filiale de Machines-3D, un distributeur d’imprimantes 3D français. Leur imprimante 3D Constructor est mobile grâce à sa chenille de déplacement et elle tient dans un container 20 pieds. Ainsi, cette imprimante 3D de béton est facilement transportable d’un chantier à l’autre.

CyBe Construction CyBe RC 3Dp

• Volume d’impression : 2.75 x 2.75 x 2.75 m
• Matériau : Béton
• Pays : Pays-Bas

Cette imprimante 3D de construction est composée d’un bras robotique avec une buse attachée à son extrémité. La CyBe RC 3Dp est facilement transportable et peut construire un édifice allant jusqu’à 2.75 mètres de haut. Elle nécessite seulement deux personnes pour la manier.

ICON Vulcan II

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

ICON souhaite révolutionner le secteur du bâtiment avec leur imprimante 3D Vulcan II. L’ensemble du processus d’impression est conçu pour être facile d’utilisation avec une interface sur tablette. De plus, ICON a spécialement conçu un béton facile à imprimer appelé “Lavacrete”.

MudBots imprimante 3D béton

• Volume d’impression : 1.83 x 1.83 x 1.22 m (minimum)
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

MudBots est un fabricant d’imprimantes 3D béton basé aux États-Unis. Leur modèle le plus compact (volume d’impression d’environ 1830 x 1830 x 1220 mm) est disponible à partir de 35 000 $. De plus grands volumes d’impression sont disponibles, allant jusqu’à 30 mètres en longueur.

Selon MudBots, leurs imprimantes 3D peuvent imprimer une petite maison en seulement 12 heures et permettent de réduire les coûts de 70% par rapport aux méthodes de construction traditionnelles.

Stroybot2

• Volume d’impression : 10 x 15 x 6 m
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

La StroyBot, également appelée l’imprimante 3D Rudenko (car créée par Andrey Rudenko) est un système d’impression 3D béton tout-en-un. Ce système est mobile et est livré en kit à être assemblé par l’utilisateur. En moyenne, la StroyBot peut imprimer une maison de 100 mètres carrés en 48 heures.

WASP Crane WASP “Infinity 3D Printer”

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton/matière organique
• Pays : Italie

La Crane WASP succède la BigDeltaWASP 12MT. Cette imprimante 3D de construction open source est modulaire et il est possible d’utiliser plusieurs imprimantes Crane ensemble sur un même projet, pour des possibilités théoriquement infinies.

Projets d’impression 3D pour la construction

Apis Cor 3D printer

• Volume d’impression : 8.5 x 1.6 x 1.5 m
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

Apis Cor, une entreprise de construction 3D basée à San Francisco, a déjà imprimé une maison en 3D en moins de 24h. Leur imprimante 3D Apis Cor ressemble à un bras robotique et a remporté la première place dans une compétition de la NASA, la “3D-Printed Habitat Challenge”, visant à créer des habitations sur Mars.

Batiprint3D 3D printer

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton/autres
• Pays : France

Batiprint 3D a fait la une des journaux à l’international après avoir imprimé une maison en 3D, la Yhnova, à Nantes en France. Leur imprimante 3D imprime non seulement du ciment mais aussi de la mousse isolante, ce qui en fait l’une des solutions de construction 3D les plus complètes sur le marché.

S-Squared ARCS VVS NEPTUNE

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

S-Squared, alias SQ3D, travaille sur un grand projet de construction “4D” visant à fournir des solutions de logement rapides, robustes, écologiques et abordables pour les plus démunis. La ARCS VVS NEPTUNE est l’une des imprimantes 3D de l’entreprise mais n’est pas disponible à la vente.

Services d’impression 3D béton et construction

Contour Crafting 3D printing system

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton
• Pays : États-Unis

Ce système de construction automatisé est capable d’imprimer en 3D de grands bâtiments et infrastructures. Contour Crafting (alias CC Corp) vise à imprimer en 3D des maisons durables afin d’aider les populations victimes de catastrophes naturelles.

XtreeE 3D printer

• Volume d’impression : –
• Matériau : Béton
• Pays : France

XtreeE est une entreprise française d’impression 3D qui développe des technologies d’impression 3D pour les secteurs de l’architecture, du design, de l’ingénierie et du bâtiment. De nombreux projets de construction 3D ont déjà été réalisés avec XtreeE.

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.

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.

Puisque l’apparition des imprimantes 3D de construction est 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 €.

Le calculateur de coûts de COBOD est un excellent outil qui fournit des chiffrages approximatifs pour les personnes ayant un projet en tête.

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.

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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.

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.

Pont imprimé en 3D par MX3D.
Source : MX3D

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 !

Apis Cor and SEArch+ team’s 3D printed space infrastructure (render) for the NASA 3D-Printed Habitat Challenge.
Source: Apis Cor and SEArch+

Qu’est-ce qu’une maison imprimée en 3D ?

Une maison imprimée en 3D est une maison composée d’éléments imprimés en 3D, tels que les murs, le sol ou encore la toiture.

Combien coûte l’impression 3D d’une maison ?

L’impression 3D d’une maison peut coûter aussi peu que 4 000 €. Les prix varient considérablement en fonction du matériau utilisé et de la taille de la maison à imprimer en 3D.

Quelles sont les meilleures entreprises d’impression 3D de maisons ?

Découvrez ici notre sélection des meilleures imprimantes 3D de maison.

Où peut-on acheter une maison imprimée en 3D ?

On peut trouver des maisons imprimées en 3D aux États-Unis, en Chine, et dans de nombreux autres pays.

L’impression 3D de béton est-elle juste pour construire des maisons ?

Non, l’impression 3D de béton est également utilisée pour d’autres infrastructures, comme des ponts.

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