Mi-novembre, le groupe Carsey, spécialiste en solutions de voirie, d’aménagement urbain et ferroviaire, annonçait la création de Carsey 3D. 

La marque réunit les expertises de deux industriels historiques du groupe sur le marché des travaux publics : Chapsol, fabricant de solutions préfabriquées avec bureau d’études intégré, et Sotubema, dont la gamme de produits se consacre aux aménagements urbains et routiers (bordures, éléments de voiries…). 

Mais Carsey 3D les complète en apportant une nouvelle démarche : la réalisation d’ouvrages et produits plus complexes, plus artistiques, plus architecturaux. Comment ? En recourant à l’impression béton en 3D.

« L’impression 3D constitue une étape logique et probablement majeure de l'évolution de la préfabrication. Pour des PMI comme nous, la culture de l'innovation est vitale pour exister face à des grands groupes dont les capacités financières, industrielles et commerciales sont infiniment supérieures aux nôtres. En tant que préfabriquant, nous connaissons bien les limites des possibilités industrielles actuelles », défend Alberto Arena, directeur général du groupe Carsey et de Carsey 3D.

« L’impression 3D béton va nous donner accès à une offre produits sans équivalence pour Sotubema et à des possibilités techniques inédites en préfabrication pour Chapsol, conçues et justifiées par notre bureau d’études et produites sur notre site. Avec nos partenaires, nous partageons la même passion pour la création », abonde-t-il. 

« Le but, c’est vraiment faire des choses qu’on ne sait pas faire, et d’augmenter le champ des possibles », a exposé Fabrice Decroix, directeur Innovation France de Sika, lors d’une visite de l’unité d’impression 3D de Carsey 3D.

Un partenariat entre Carsey 3D et Sika 

Car si l’imprimante à portique est implantée sur le site de Sotubema, à Coubert (77), la rencontre entre Carsey 3D et Sika a permis de concrétiser le procédé industriel sur le plan technique.

« L’impression 3D chez Sika, cela fait maintenant un peu plus de huit ans. C’est parti de la France, dans notre laboratoire de Gournay-en-Bray. Et puis, très rapidement, on s’est rapproché du corporate, qui s’est rapproché du dossier, et en a fait quelque chose d’industriel aujourd’hui. On a cinq centre technologiques basés un petit peu partout dans le monde : en Allemagne, en Suisse, aux Etats-Unis, à Dubaï - car 25 % de la construction réalisée en béton doit être faite en béton imprimé - et à Singapour », recontextualise Fabrice Decroix.

L’expert suisse de la chimie de construction a ainsi pu mettre au point l’encre Sikacrete-7100 3D. Ce modèle de micro-béton fibré permet d’adapter le temps de prise « à la demande », pour un coulage en couches successives. La vitesse d’impression peut aller jusqu’à 1 mètre/seconde et l’angle d’impression jusqu’à 40° de porte-à-faux. 

Des performances possibles avec une imprimante à portique, co-conçue par Sika et le groupe LCA. Tout un savoir-faire dont a pu s’équiper Carsey 3D. La collaboration technologique avec Sika, tant sur la maîtrise des machines d’impression que des encres, a déjà permis quelques progressions dans le concept produit. 

« Avec Sika, on bénéficie de toute la gamme de produits, notamment pour faire des traitements hydrophobes, ou des renforcements, quand on a une pièce à travailler en flexion », développe Rémi Mechin, chargé d’affaires de Carsey 3D.  Il ajoute : « On commence à maîtriser les palettes de gris, on va du gris très clair, jusqu’à l’anthracite assez foncée. On a des pièces oranges, on a des pièces bleues, et toutes les couleurs disponibles chez Sika ».

Explorer les possibilités architecturales du béton imprimé

Mais structurellement, quel type de modèles peuvent être imprimés en béton ? « Aujourd’hui on a un changement de paradigme, parce qu’on a une coque en impression 3D. Tous les bureaux d’études et industriels sont habitués à faire du volume, de la masse, et faire du poteau-poutre au niveau structurel. Là, on leur amène un élément creux », nous répond Fabrice Decroix. 

Élément creux qui, une fois rempli de béton, peut devenir un poteau de parking, un banc, ou autre installation urbaine. Pour un projet exceptionnel, Carsey 3D a même développé un moule en béton imprimé. « On a imprimé un moule prenant la forme de la corniche. On a fait des tests d’impression avec les résines de Sika et des enduits pour éviter le côté stries », expose Rémi Mechin. 

Ce qui facilite la tâche dans certains chantiers, où des formes ou structures particulières ne sont pas compatibles avec le béton coffrage, par exemple. « Et l’impression 3D permet de faire ce petit pas supplémentaire, pour qu’on puisse le réaliser », commente M. Decroix, en comparant avec un moule métallique. « Pour construire ce moule, il leur fallait six mois, du coup ils ont perdu l’affaire parce qu’ils n'ont pas eu le temps de le faire. Le moule en 3D, en 24h il était prêt », relate le directeur Innovation France de Sika.

« Il y a encore des améliorations à faire »

Et la magie opère dans cette unité d’impression de 3,50 m sur 3,50 m, à l’écart du grondement des machines de préfabrication. Malgré le vrombissement de l’imprimante à portique, le cadre semble plus paisible pour Robin Kuess et Mathieu Godillon. Tous deux occupent respectivement depuis 2 mois et 11 mois le poste d’opérateur technique des machines 3D. Chez chacun, l’enthousiasme pour l’impression 3D est palpable. « C’est un secteur innovant. Il y a un nouveau secteur d’activité qui naît, donc c’est une nouvelle aventure. Et c’est sympa d’être les premiers », se réjouit Robin Kuess.

« Je ne sais pas si cela révolutionnera tout le secteur. Parce que ça n'est pas un système avec lequel on va faire de la grande série », nuance cependant le technicien. « Mais pour des applications bien spécifiques, cela peut marcher », complète son collègue Mathieu Godillon, évoquant des particularités pour le secteur du luxe et des collectivités. 

Et des améliorations sont encore à faire pour gagner en productivité. Les palettes en bois de coulage seront remplacées par une plaque en métal pour un meilleur rendu. L'industriel prévoit également un meilleur programme de purge de la machine, afin d'accélérer le nettoyage de la buse et éviter qu'elle soit bouchée.  

« On est à la préhistoire de l’impression 3D, en général. D’ailleurs, il y a encore plein de choses à développer. Au début, l’usinage, ça n’existait pas. Il a bien fallu le développer, et bien là c’est pareil », assure Mathieu Godillon.

Virginie Kroun
Photo de Une : V.K