MX3D : un pont vers l’industrie 4.0

Publié le 22 mars 2022

Quoi de mieux pour montrer la puissance de l'impression 3D qu'un pont en acier inoxydable qui supporte chaque jour le poids de milliers de passants ? C’est l’idée de départ de MX3D, une start-up technologique néerlandaise fondée en 2015 spécialisée dans l’impression de structures et objets métalliques de grande taille. Installé au-dessus du canal Oudezijds Achterburgwal à Amsterdam en juillet 2021, le pont MX3D a aussi été l’occasion d’un formidable partenariat d’innovation ouverte avec Air Liquide.

 L’idée du pont est née d’une expérience dans une agence de conception, explique Gijs van der Velden, PDG de MX3D, avec un robot de soudage et un logiciel intelligent permettant au robot de faire plus que les mouvements types utilisés généralement dans les processus industriels. Partagés sur YouTube, les résultats ont suscité un fort intérêt de la part de la communauté. « En 2015, à part une ou peut-être deux universités, personne n’avait jamais testé cette technique—l’impression 3D multi-axes— sur des produits de si grande taille. C’était trop beau pour que le projet ne reste qu’une idée expérimentale, alors on en a fait une entreprise ! » Et pourquoi un pont ? « Nous avions besoin d’un projet phare pour montrer tout le potentiel de cette technologie. À partir du moment où les gens voient un pont 3D approuvé par la ville et utilisé tous les jours, ils comprennent que la technologie a atteint une certaine maturité et peut être duplicable. »

Un pont unique au monde fruit de l'innovation collaborative

Pour faire de ce rêve une réalité, MX3D a travaillé avec différents partenaires industriels, dont Air Liquide. Gijs van der Velden de préciser « Air Liquide était un partenaire évident car nous n’étions ni des  métallurgistes ni des spécialistes du soudage, nous recherchions donc l’expertise nécessaire pour mener le projet à bout. » Air Liquide a mené des tests sur son Campus Innovation Paris pour savoir exactement quel type de composition et quel débit utiliser dans le processus de fabrication. Les experts du Groupe ont également apporté leur expertise pour l’installation des quatre robots de MX3D dans l’atelier de fabrication.

MX3D voulait éviter les questions complexes de propriété intellectuelle qui peuvent interrompre une collaboration. Le choix a été, tout au long du processus, d’adopter une approche d’innovation ouverte. « On a juste dit : « OK, faisons équipe et voyons où cela nous mène. C’est une occasion d’apprendre pour les deux, et on espère que chacun en tirera partie ». Cela a bien marché ! »

 

 

Naturellement, le projet n’a pas été sans défis. Initialement prévue en 2018, l’ouverture du pont a été repoussée plusieurs fois pour gérer des imprévus. Il a fallu modifier la conception pour que les berges du canal puissent supporter le poids de la structure, et reprogrammer le logiciel pour éviter un échauffement prématuré pendant le processus de soudure qui aurait pu affaiblir le métal. La pandémie de covid-19 elle aussi retardé les choses. Mais mieux vaut tard que jamais : en juillet 2021, Amsterdam inaugure le premier pont en acier au monde imprimé en 3D, une prouesse architecturale et technologique de 12 mètres de long.

Un marché à fort potentiel

Grâce à cette collaboration R&D, Air Liquide renforce son investissement sur le marché prometteur de la fabrication additive (impression 3D industrielle). « Les perspectives de la fabrication additive sont gigantesques, similaires à l’avènement de la technologie laser dans les années 1980. » explique Fabien Januard, expert ALTEC Automobile & Fabrication pour Air Liquide « La fabrication additive est vraiment au cœur de l’Industrie 4.0 » ajoute-t-il, en soulignant la croissance annuelle de 20 % à 30 % du secteur. « Elle permet une production automatisée à la demande, basée sur des modèles 3D. » C’est une approche qui simplifie la chaîne logistique et permet un gain important en termes de coûts, de temps et d’empreinte environnementale. Et ce parce qu’elle favorise une plus grande liberté de conception (plus coûteuse et limitée dans la fabrication traditionnelle), une utilisation plus efficace des matériaux et une mise sur le marché plus rapide.

Pour MX3D, l’objectif ultime est de « créer les outils nécessaires pour les autres. Ainsi, la prochaine fois qu’un pont doit être imprimé, il le sera par un expert du domaine qui connaît les possibilités de conception permises par ces technologies de fabrication additive.» conclut Gijs. MX3D offre une solution d’impression 3D clé main, désormais mise sur le marché : « C’est là que réside notre avenir. Nous espérons que cette méthode d'impression ultra-personnalisable et aux multiples champs d'applications sera utile au plus grand nombre. »

 

 

Le pont MX3D en bref

  • Situé sur le canal Oudezijds Achterburgwal en plein centre d’Amsterdam
  • 12 mètres de long et 6 mètres de large
  • 6 tonnes métriques d’acier inoxydable
  • Fabriqué par quatre robots
  • Conçu par Joris Laarman Lab
  • Partenaires : Air Liquide, ABB, AMS Institute-TU Delft, Arup, ArcelorMittal, Autodesk, Heijmans, Lenovo, Oerlikon et Plymovent
Pour en savoir plus sur la fabrication additive

La fabrication additive est un procédé de fabrication d’objets par modélisation 3D, qui crée couche par couche en partant de la base, au lieu d’utiliser des machines pour assembler des pièces préfabriquées. Air Liquide a fourni à MX3D des conseils d’expert en matière de soudage à l’arc et les gaz de soudage appropriés. L’argon, l’azote, l’hélium et d’autres gaz industriels jouent un rôle crucial tout au long de la chaîne de valeur de tous les procédés de fabrication additive :

  • Atomisation au gaz pour produire des poudres métalliques
  • Inertage au gaz pour extruder les fils métalliques
  • Atmosphères pour traitement thermique
  • Atmosphères protectrices pour les machines de fabrication additive

Ces gaz sont essentiels pour prévenir la corrosion et assurer la qualité en évitant l’apparition de porosité et à la fissuration sous contrainte, en particulier dans les processus à haute température.