En s'appuyant sur les principes de fonctionnement des hachoirs à viande et des extrudeuses de pâte de poisson, l'équipe de recherche du professeur agrégé Dr. Tran Van Mien a amélioré et développé une imprimante 3D pour l'extrusion de béton destiné à la construction de maisons.
Cette technologie a été présentée par le professeur agrégé Dr Tran Van Mien (expert en génie de la construction) lors d'un atelier sur les tendances des applications de la technologie d'impression 3D organisé par le Centre d'information et de statistiques scientifiques et technologiques du département des sciences et technologies de Ho Chi Minh-Ville (CESTI) le 23 mai.
M. Mien a indiqué que la technologie d'impression 3D, développée par son équipe depuis 2019, s'inspire du mécanisme de fonctionnement des extrudeuses de pâte de poisson et des hachoirs à viande utilisés par les vendeurs sur le marché. Ces hachoirs fonctionnent horizontalement, tandis que l'imprimante 3D fonctionne verticalement.
Partant de ce principe, l'équipe a développé des machines CNC fonctionnant selon un axe vertical, à l'instar des imprimantes 3D. La machine est pilotée par ordinateur grâce à un logiciel qui définit les paramètres techniques et contrôle son fonctionnement.
Le professeur agrégé Tran Van Mien se tient à côté de la maison imprimée en 3D qu'il a conçue avec ses collègues. Photo : Comité d'organisation.
Le mélange de béton est composé de ciment PC50, de sable de rivière, d'eau, d'adjuvants réducteurs d'eau, de cendres volantes, de fumée de silice, de fibres PP, etc. La formule de mélange a été testée à de nombreuses reprises pour garantir la plasticité, l'uniformité de la taille sans déformation ni défaut, et la capacité portante.
Dans un premier temps, l'équipe d'expérimentation d'impression 3D a créé des objets tels que des tables et des chaises. Après quelques essais concluants, elle a imprimé une maison de 5 mètres de large sur 14 mètres de long, d'une superficie de 70 mètres carrés. Selon ses créateurs, 68 heures d'impression continue permettront d'achever la structure de base de la maison, avant de procéder aux finitions : porte d'entrée, fenêtres, toit et aménagement intérieur.
Le professeur associé Miền a expliqué que le mélange de béton est imprimé par couches successives, avec une structure interne poreuse. Ainsi, les murs sont à la fois porteurs et assurent une isolation thermique, offrant un confort optimal aux occupants. Les maisons répondent aux exigences en matière de perméabilité à l'eau et de résistance à la compression. « Les défauts visibles, tels que les fissures sur les murs, sont principalement dus à l'adhérence du béton à la surface de la tête d'impression lors de l'impression continue, ce qui provoque des blocages. C'est pourquoi, lors de l'impression 3D de maisons, des interruptions sont nécessaires pour la maintenance des équipements et des murs », a précisé le professeur associé Miền.
À l'avenir, l'équipe prévoit de poursuivre l'impression 3D de maisons plus grandes. Un expatrié vietnamien a récemment commandé une maison de plain-pied avec un étage. Selon l'équipe de recherche, les maisons imprimées en 3D peuvent être construites beaucoup plus rapidement que les constructions traditionnelles, réduire les coûts de main-d'œuvre et permettre de créer des conceptions architecturales uniques, basées sur des idées personnelles.
D'après les scientifiques, la technologie d'impression 3D est encore relativement nouvelle au Vietnam, et il n'existe donc actuellement aucune norme technique. Dans le domaine du logement, il n'existe également aucune norme technique concernant les matériaux, les procédés de construction ou les tests de réception des projets imprimés en 3D.
À l'échelle mondiale , la technologie d'impression 3D fait l'objet de recherches approfondies et est appliquée par les scientifiques depuis plus de dix ans. Selon la base de données mondiale des brevets, cette technologie est apparue et a été brevetée pour la première fois aux États-Unis en 1986. Depuis 2010, elle a connu un développement rapide, la Chine (plus de 46 000 brevets) et les États-Unis (plus de 5 300 brevets) étant les deux pays ayant déposé le plus de demandes de propriété intellectuelle. Parmi ces brevets, la fabrication additive par faisceaux d'électrons représente 38 %, le secteur le plus concerné étant le génie mécanique (26 %).
D'après les données de l'Office de la propriété intellectuelle de l'OMPI (WIPO Publish) au Vietnam, 61 demandes de brevets relatives à l'impression 3D ont été déposées au Vietnam fin 2022. Parmi celles-ci, seules 9 provenaient de déposants vietnamiens : 2 brevets ont été accordés, 6 sont en attente d'examen et 1 a été rejetée. Les inventions vietnamiennes concernent principalement les matériaux, les équipements et les composants d'impression 3D.
Ha An
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