Naval Group veut fabriquer les hélices de ses navires militaires grâce à l’impression 3D
L’impression 3D est une technologie qui offre de nouvelles perspectives aux militaires et aux industriels. Pour les premiers, elle permet, entre autres, de disposer de pièces de rechange plus rapidement sans pour autant à gérer de stocks.
Quant aux seconds, étant donné que ce procédé permet de fabriquer un objet par la juxtaposition de couches successives d’un matériau en fonction de plans élaborés par CAO (Conception assistée par ordinateur), ils y voient un moyen de produire de nouvelles pièces complexes en s’affranchissant des contraintes que supposent les techniques traditionnelles que sont l’usinage, le moulage, le formage et l’assemblage (soudure).
Ainsi, par exemple, Turbomeca a franchit le pas en produisant, grâce à l’impression 3D, les injecteurs de la chambre de combustion du moteur Arrano destiné au futur hélicoptère interarmées léger [HIL ou H160] d’Airbus Helicopters.
Pour l’industrie navale, l’impression 3D est plus compliquée à mettre en oeuvre dans la mesure où les objets à produire, comme une pale d’hélice du système propulsif d’un navire, sont imposants.
Toutefois, Naval Group s’est associé avec l’école d’ingénieurs Centrale Nantes pour mener des recherches dans ce domaine au sein du « Joint Laboratory of Maritime Technology » [JLMT], une structure créée en 2016 avec un budget de 1,5 millions d’euros par an.
Résultat : après deux ans de recherche, Naval Group a dévoilé, le 22 juin, un démonstrateur d’une pale d’hélice fabriquée par impression 3D, plus précisément en utilisant une technologie par dépôt de fil métallique sous arc-électrique, appeléeWired arc additive manufacturing (WAAM).
Ce prototype de pale d’hélice, qui affiche une masse de 300 kg pour un mètre de haut, a été conçu en cupro-aluminium, un alliage à base de cuivre et d’aluminium qui offre une très bonne résistance à la corrosion.
« En levant des limites imposées par les procédés traditionnels, ces technologies ouvrent la voie à des concepts de pièces et d’assemblages novateurs, et donc à la production de propulseurs apportant une plus grande efficacité aux navires en mer : performances (autonomie et rendement propulsif), furtivité et allègement », explique Centrale Nantes.
Qui plus est, souligne Jean-Yves Hascoët, professeur des universités et responsable de la Rapid Manufacturing Platform de Centrale Nantes, la « fabrication additive est un procédé qui offre des possibilités illimitées : moins de matière consommée, intégration de fonctionnalités supplémentaires, d’assemblages sur les pièces de géométrie complexe. Elle permet de nouveaux designs, des gains de masse, une diminution des coûts de fabrication. »
« Le recours à la fabrication additive nous permet de réaliser le meilleur compromis entre la masse, le niveau de bruit rayonné et les performances propulsives. Nous envisageons par exemple, à performance équivalente, une réduction de masse de l’ordre de 50% sur les pales », a par ailleurs indiqué Laurent Coudray, de Naval Group, dans les colonnes d’Usine Nouvelle.
Des hélices fabriquées selon ce procédé pourraient équiper les navires de surface et les sous-marins à partir de 2019/2020, sous réserve qu’elles soient certifiées après des essais en mer.
Photo : Naval Group / Centrale Nantes
