L’Empa affine l’entretien d’éléments en acier par l’impression 3D
Le Laboratoire fédéral de recherche sur les matériaux (Empa) n’en est pas à son coup d’essai dans le développement de techniques robotisées et économes. Mais il vient de mettre au point un procédé plus ciblé pour l’entretien de ponts ou de structures métalliques.
Crédit image: Empa
Cette usine pilote a permis de déterminer avec précision le mode d’intervention sur des éléments usagés.
Les techniques de numérisation peuvent aussi voler au secours des structures métalliques, notamment en cas de détection d’usure ou de fissures. Les chercheurs de Dübendorf imaginent pour cela d’utiliser l’impression 3D pour assurer un meilleur avenir aux ouvrages en métal appelés à subir des réparations. Ils visent en particulier l’entretien des ponts et des structures porteuses, dont les composants fixes en acier sont parfois difficiles à remplacer.
Fissures
traitées sur place
Les fissures de fatigue comptent en effet parmi les dommages les plus fréquents
dans la construction métallique. Les chercheurs de l’Empa préconisent le renforcement
des ouvrages plutôt que leur remplacement. L’impression 3D métallique permet
des inventions ciblées, là où elles sont nécessaires. Elle permet d’éviter un
déménagement en atelier pour des réparations. Pratique lorsque ces éléments sont
fondus dans la structure d’un bâtiment.
Crédit image: Empa
Une géométrie optimisée avec précision confère une plus grande durabilité à l'armature métallique.
Contrairement au soudage classique, l’impression 3D métallique ne se contente pas d’assembler des composants. Elle permet de réaliser des renforts avec une géométrie sur mesure et une production de matériaux optimisée. Il est ainsi possible de réaliser des interventions localisées sans remplacer l’ensemble d’un élément. La méthode peut être employée pour réduire au strict nécessaire la réparation de ponts ou de constructions atteintes par des fissures.
Durée
de vie quadruplée
Les chercheurs ont pour cela mis au point un bras robotisé et utilisé des plaques
en acier de dimensions variées pour mettre au point leur procédé. Tous les
échantillons testés ont permis de constater que leur technique pouvait
quadrupler la durée de vie des ouvrages métalliques sans présenter de fissures de
fatigue. Mais, pour cela, il faut bien choisir la géométrie des éléments. De nouvelles
concentrations de contraintes sont en effet possibles, notamment à la jonction
du matériau de base avec le métal.
Le
terrain renâcle encore
La mise en pratique de l’impression métallique 3D dans le terrain se heure encore
à de multiples embûches. La robotique doit encore être développée, notamment en
ce qui concerne les modèles mobiles ou portables. Pour le moment, seuls les
éléments les plus facilement accessibles se prêtent à être entretenus à l’aide
du procédé numérique développé à Dübendorf.
