Le démonstrateur en cours de finition (© NAVAL GROUP / CENTRALE NANTES)
Les objets produits par fabrication additive apportent des gains de poids et doivent permettre de réaliser des formes complexes. Cette technologie donne de nouvelles marges de progression au biomimétisme, c’est-à-dire le fait de s’inspirer des formes du vivant dans la nature pour les incorporer à la technologie moderne. Les limites techniques rencontrées en fonderie (formes, poids, propriétés mécaniques) pourraient être dépassées avec l’impression 3D. La faisabilité de cette technologie apparaît en tout cas déjà bien établie. Des hélices entières imprimées en 3D équipent déjà des remorqueurs de Damen depuis l’année dernière. La voie est donc ouverte et Naval Group souhaite s’y engager résolument pour proposer cette technologie au secteur militaire.
Bonjour,
Dans ce cas on parle d’impression 3D ou de dépôt de matière sous flux d’énergie dirigé?
Quelles sont les valeurs moyennes de surépaisseurs d’usinage pour ces produits par rapport à un procédé classique de fonderie?
La France a aussi une carte à jouer dans la fabrication additive au service du secteur maritime : Naval Group et Centrale Nantes ont récemment dévoilé un prototype grande échelle d’une pale d’hélice de bateau conçue grâce à la fabrication additive. Les deux partenaires auraient utilisé le processus WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) qui consiste à extruder des tiges métalliques soudées ensuite couche par couche par un robot à 6 axes.
Naval Group, leader français du naval de défense et acteur majeur des énergies marines renouvelables est un adapte de l’impression 3D ; il avait embarqué une imprimante 3D à bord d’un de ses navires pour permettre la création de pièces d’équipement traditionnel.
Cette fois-ci, il s’intéresse aux navires militaires et se tourne vers la fabrication additive pour concevoir une pale d’hélice de plus de 300 kilos. Selon l’entreprise française, l’objectif est de fournir une plus grande efficacité aux navires en mer en améliorant les domaines de performance tels que la propulsion et la furtivité.
Le procédé WAAM utilisé par Naval Group et Centrale Nantes
La pale est pour l’instant une démonstration de faisabilité, l’idée étant de montrer les opportunités offertes par la fabrication additive et voir comment elle pourrait être mieux utilisée dans le domaine maritime et militaire.
Le directeur du centre de recherche technologique de Naval Group, Vincent Geiger, explique : “L’impression de ce démonstrateur est une étape majeure pour la réalisation de propulseurs innovants en fabrication additive. Ces premiers résultats permettent d’envisager la mise en service à court terme de propulseurs différenciants pour les navires qui en seront porteurs.”
Le procédé WAAM a permis aux deux acteurs français d’imprimer à partir d’un alliage de cuivre et d’aluminium. La technologie vient souder les métaux une fois extrudés, ce qui donne en plus la possibilité de réparer des objets existants, comme la technologie développée par BeAM.
L’impression 3D a été réalisée dans le laboratoire de recherche Joint Laboratory of Maritime Technology créé en 2016. Il a pour but de mutualiser les compétences académiques et industrielles de l’Université de Nantes, de Centrale Nantes et de Naval Group pour innover dans le secteur de la construction navale militaire. Les partenaires français espèrent bien révolutionner la façon dont les propulseurs sont aujourd’hui fabriqués et proposer des pièces plus performantes, à l’image de l’hélice conçue par le RAMLAB.
Naval Group explique en effet que la fabrication additive pourrait leur permettre de créer des hélices creuses afin d’y intégrer des capteurs pour anticiper les pannes et les travaux de maintenance.
La phase industrielle devrait être lancée en septembre prochain, avec des premiers tests sur des bateaux militaires en 2019. Le groupe français espère équiper les premiers sous-marins d’ici 2020. Retrouvez plus d’informations sur le site officiel de Centrale Nantes.