L’impression 3D béton au cœur de la recherche : le BCRC en première ligne

Focus sur le BCRC et son utilisation de la MiniPrinter dans ses recherches.

Basé à Mons en Belgique, le BCRC est reconnu pour accompagner les industriels et les entreprises dans la recherche et le développement de matériaux céramiques, réfractaires et verriers. Pour relever les défis posés par les nouvelles technologies, le centre met à disposition son expertise scientifique et ses laboratoires de recherche au service des acteurs du secteur.

Pour comprendre au mieux les enjeux actuels, Sandra Abdelouhab est revenue sur son expérience et son rôle au sein de la structure. Pilotant des projets de recherche et d’innovation et voguant entre science des matériaux et besoins industriels, elle œuvre au développement de formulations durables et à l’implémentation de procédés innovants. Son rôle ? Transformer la recherche en solution concrètes et compétitives et accompagner le secteur vers une évolution durablement.

Grâce à l’évolution de l’impression 3D béton de ces dernières années, c’est tout naturellement que Sandra s’est tournée vers cette nouvelle technologie. Alliant agilité, efficacité énergétique et possibilités de conception quasi infinies, l’imprimante 3D a séduit Sandra et ses collègues. Ils ont rapidement su intégrer l’impression 3D dans leurs recherches et leurs travaux.

Un virage technologique transformé en atout stratégique

C’est en 2022, que le BCRC saute le pas et se procure la MiniPrinter dans le cadre du projet de recherche collective : Bextrus. Soutenu par la région wallonne, le centre avait pour mission de démontrer l’importance du développement de formulations adaptées à l’impression 3D pour le secteur du BTP et pour le secteur des matériaux réfractaires.

Pourquoi avoir choisi la MiniPrinter ?

Sa polyvalence, sa simplicité d’utilisation et son format intermédiaire, entre laboratoire et échelle industrielle, ont largement joué en faveur de l’imprimante. Elle s’est rapidement imposée comme un outil stratégique pour le projet grâce à sa rapidité d’exécution. Aujourd’hui, la MiniPrinter constitue un maillon essentiel dans le développement de formulations d’encres réfractaires imprimables. Elle permet au centre de tester l’imprimabilité de chaque formulation à l’échelle pilote, d’explorer de nouvelles géométries et de valider la conception de pièces avant de les transposer vers des équipements de plus grande ampleur. Pour Sandra, « c’est un outil agile, parfaitement adapté à l’expérimentation et à la formation ». La proximité géographique et le service après-vente réactif et efficace de Constructions-3D ont également été un critère déterminant et rassurant pour le BCRC.

La MiniPrinter au cœur d’avancées technologiques majeures

Après l’achat de la MiniPrinter, le BCRC s’est lancé dans un premier projet aux ambitions assumées : développer des encres réfractaires imprimables. Tout en apprenant à maîtriser la machine, les équipes ont pu mettre au point une formulation avec des granulats de taille maximale de 3mm.

Avec le projet Brextus, le centre de recherche belge a pu aller encore plus loin en adaptant la machine et ses capacités à leurs besoins. Plus qu’un outil, la MiniPrinter est devenue essentielle à leurs travaux de recherche et au développement d’encres réfractaires imprimables. Une véritable avancée technologique pour le secteur et un succès non contestable.

Application et retours d’expérience

D’abord techniques

En effet, l’utilisation de la MiniPrinter présente plusieurs avantages techniques concrets. Elle permet avant tout de valider rapidement les formulations, ce qui constitue un gain de temps important pour l’équipe dans le développement de nouvelles solutions. Elle offre également une véritable flexibilité de création pour tester différentes encres et géométries. Lors de ces expérimentations le BCRC a pu constater de nombreux bénéfices pour le futur. À long terme, cette technologie devrait contribuer à réduire la consommation de matières premières, les coûts et les déchets de chantier tout en comblant le manque de mains-d’œuvre qualifiée dans les secteurs du BTP/matériaux réfractaires notamment dans le domaine des constructions spécialisées comme les fours industriels ou les réacteurs à haute température.

L’imprimante 3D béton est certes facile d’utilisation, il faut apprendre à la maîtriser. La formation proposée par Constrcutions-3D permet de comprendre les fonctionnements de base de la machine mais sa bonne maîtrise nécessite une expérience pratique qui s’acquiert avec le temps et grâce à une utilisation régulière. C’est une machine qui s’apprivoise et qui s’adapte. Pour Sandra : « sa pleine maîtrise demande de l’expérience pratique et un savoir-faire pointu en formulation et en impression 3D. C’est cette combinaison qui permet d’en tirer le meilleur parti et de réagir efficacement aux aléas techniques tels qu’un bouchage ou une consistance non optimale. » Le contrôle de débit de l’eau peut parfois être difficile à maîtriser sur la machine mais avec les mises à jour réalisées par les équipes de Constructions-3D, la MiniPrinter s’améliore en temps réel, s’adapte aux besoins de ses utilisateurs et se renouvelle constamment.

En résumé la MiniPrinter est un véritable soutien pour les équipes de chercheurs du BCRC. Elle accélère le prototypage, renforce la confiance de leurs partenaires industriels en offrant la capacité de valider rapidement de nouveaux concepts. Alliée incontestée, elle permet de conduire des essais exploratoires avec des coûts et des délais maîtrisés.

Eco-responsables

Au-delà des aspects techniques, elle permet d’explorer des solutions plus durables : réduction de la teneur en ciment via l’utilisation de liants alternatifs, intégration de matières recyclées, fabrication hors site. Elle s’inscrit pleinement dans les grandes transitions vers l’économie circulaire et la digitalisation du secteur, tout en anticipant le manque de main-d’œuvre qualifiée.

Et collaboratifs

L’acquisition d’un tel équipement a changé durablement la façon de travailler du BCRC. Sandra, Program Manager, précise « qu’au sein de notre équipe, nous sommes pleinement satisfaits de l’acquisition de cet équipement et des résultats obtenus. » La MiniPrinter se prête naturellement au travail collaboratif : son utilisation renforce l’esprit d’équipe et favorise le partage, qu’il s’agisse des réussites ou des difficultés rencontrées. L’équipe a pu constater l’intérêt de leurs partenaires pour la machine. Elle suscite la curiosité et intéresse. Véritable argument de vente, plusieurs PME, ainsi qu’une grande entreprise japonaise, se sont déjà manifestées pour envisager des collaborations avec le BCRC autour de la thématique de l’impression 3D de bétons réfractaires.

Et après ? Vision du futur

Déjà perçue comme une révolution dans le secteur du BTP, l’utilisation de l’impression 3D béton reste limitée notamment dans le secteur des matériaux réfractaires. Dans ce contexte, le BCRC souhaite se positionner comme un acteur de référence, en accompagnant les professionnels de la construction spécialisés dans l’utilisation de ces nouvelles pratiques. Malgré un secteur encore frileux, une transition vers ces technologies semble inévitable. Cela prendra du temps et un accompagnement sera nécessaire. Le BCRC entend bien contribuer activement à son accélération.

En parallèle, plusieurs projets sont actuellement en cours ou en préparation pour le BCRC. Dans la continuité du projet BEXTRUS, le centre de recherches a lancé en octobre 2024 le projet transfrontalier 3DFORMWORKS, mené entre la France et la Belgique et financé dans le cadre du programme Interreg FWVl. Ce projet a pour objectif de développer des solutions d’impression 3D à faible impact carbone, grâce à l’utilisation de liants alternatifs et de granulats recyclés. Dans ce cadre, la MiniPrinter sera prochainement dotée de nouvelles options destinées à améliorer l’ergonomie, la mise à consistance et la purge, afin de répondre plus efficacement aux besoins de formulation et de réalisation de démonstrateurs. Une PME slovaque a également sollicité la structure belge pour constituer un consortium avec une université tchèque, afin de mettre au point une encre réfractaire et de produire des pièces préfabriquées destinées à l’industrie sidérurgique.

L’avenir semble radieux et surtout chargé de projets pour Sandra Abdelouhab et son équipe sans oublier la MiniPrinter !