PONT MX3D
Le pont MX3D a été conçu par Joris Laarman Lab, aidé d’une équipe complète : Arup comme ingénieur structurel principal, ArcelorMittal fournit l’expertise métallurgique, Autodesk, ses connaissances sur les outils de production numérique, Heijmans en tant qu’expert en construction, Lenovofournissant le matériel informatique, ABB spécialiste de la robotique, Air Liquide et Oerlikon comme consultant sur le soudage et enfin, Plymovent s’assurant de la qualité de l’air pour les employés tandis que AMS et TU Delft ont fait des recherches inestimables. Gemeente Amsterdam, premier client du département de construction de ponts en collaboration.
Le pont était une commande innovante de la ville d’Amsterdam (Pays-Bas) pour le canal d’Oudezijds Achterburgwal.
MX3D a commencé ce projet en 2015 en proposant d’imprimer un pont métallique avec une technologie extrêmement innovante d’impression 3D robotisée à grande échelle. La technologie de l’entreprise utilise des robots de soudage pour construire des objets métalliques couche par couche. Cette technologie permet une grande efficacité des matériaux et une liberté de forme accrue dans la construction de grandes structures métalliques.
Appelée MX3D Bridge, la structure a intégré 4 500 kilogrammes d’acier inoxydable, imprimés en 3D par des robots dans une usine pendant six mois et mis en place par grue au-dessus du canal. Ils ont assemblé le pont en deux parties, l’alignant et le concevant au sommet du canal, surmontant ainsi de nombreux défis.
La conception se courbe comme un S avec des balustrades aux perforations en forme de treillis conçues à l’aide d’un logiciel de modélisation paramétrique. L’équipe de conception a présenté les techniques d’impression en 3D et la manière dont elles permettent de créer des structures fonctionnelles en utilisant moins de matériaux.
Nederland, Amterdam, 15/07/2021,
Queen Maxima opens the 3D-printed MX3D Bridge.
foto Jan de Groen
Joris Laarman a expliqué que l’idée de ce pont était d’intégrer des bras robotisés à des machines à souder tissant une machine capable d’imprimer des meubles. « En ajoutant de petites quantités de métal fondu à la fois, nous pouvions imprimer des lignes en l’air », a-t-il ajouté.
La machine à souder a ensuite constitué la base de MX3D, que Laarman a co-fondé pour explorer le potentiel d’impression d’objets à plus grande échelle. Le pont a subi de multiples itérations depuis sa création en 2015. Le plan initial était d’imprimer en 3D et de fabriquer l’ensemble de la structure à travers le canal in situ, avec des robots travaillant depuis les deux rives et soudant le pont en dessous d’eux jusqu’à ce qu’ils se rencontrent au milieu. Comme mentionné plus haut, l’itération finale a consisté à construire le pont en deux parties dans une installation hors site. Les concepteurs ont renforcé la structure pour qu’elle soit plus conforme aux réglementations du conseil municipal et pour assurer une protection contre les collisions potentielles entre bateaux.
Stijn Joosten, ingénieur structurel chez Arup, a déclaré : « L’industrie est confrontée à un défi de taille : devenir neutre en carbone d’ici 2050. En intensifiant notre jeu et la volonté de changer les choses en tant que concepteurs et ingénieurs, nous pouvons apporter l’innovation nécessaire pour faire la différence dans l’environnement bâti de demain. »
L’architecte Philip Oldfield, directeur de l’école d’art, de design et d’architecture de l’université de Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, a calculé, sur Twitter, que l’acier inoxydable utilisé dans la structure représente 27,7 tonnes de carbone incorporé pour parcourir quelques mètres, soit 6,15 CO2/kg.
L’Alan Turing Institute et Arup ont équipé le pont de capteurs qui permettent d’enregistrer et de collecter des données, créant ainsi un jumeau numérique pour suivre ses performances et son état de santé. Ce jumeau numérique surveillera la corrosion, les changements de charge, les conditions environnementales et l’utilisation par les piétons, dans le but de faire avancer le concept de conception centrée sur les données.
Dans un sens plus large, ce projet permet d’explorer le rôle des systèmes IoT dans notre environnement bâti. De concert avec des chercheurs universitaires et industriels, la Ville étudiera les questions relatives aux données ouvertes, à l’éthique des données, à la propriété des citoyens et à l’impact du tourisme.