Avec l’impression 3D, la Marine nationale innove pour assurer le soutien technique de ses navires en mer

Pour le moment, on ne connaît pas les détails du nouveau plan stratégique « Marins de combat », dont l’amiral Nicolas Vaujour, le chef d’état-major de la Marine nationale [CEMM], a récemment dévoilé les grandes lignes. Mais au regard du résumé qu’en a fait Cols Bleus dans son dernier numéro, on peut avancer, sans prendre le risque de se tromper, que l’exercice Ursa Minor, accolé aux manœuvres de type « Polaris » sera pérennisé.

Concrètement, Ursa Minor, dont la dernière édition a été organisée à l’occasion de la participation du groupe aéronaval [GAN] du porte-avions Charles de Gaulle à l’exercice Mare Aperto 24, vise à préparer le Service de soutien de la flotte [SSF] à assurer le Maintien en condition opérationnelle [MCO] des navires en mer, dans un contexte de « haute intensité ». Le tout en misant sur l’innovation.

Il n’y a pas encore si longtemps, beaucoup s’interrogeaient sur les apports possibles de l’impression 3D dans les opérations militaires. Pour rappel, cette technologie permet de produire un objet en juxtaposant plusieurs couches d’un matériau, en fonction d’un plan élaboré par CAO [conception assistée par ordinateur]. Étant donné que les équipements militaires se doivent d’être robustes, la nature du matériau utilisé est évidemment essentielle.

Depuis, les expérimentations de cette technologie dite « additive », réalisées lors d’opérations, ont donné des résultats encourageants. Et cela d’autant plus qu’il est désormais possible « d’imprimer » des pièces en métal. La Structure intégrée du maintien en condition opérationnelle des matériels terrestres [SIMMT] s’en est emparée et a lancé les projets OPTIMUS et PRIME pour assurer le MCO des blindés de l’armée de Terre engagés sur un théâtre extérieur. Ainsi, il ne sera plus besoin de faire appel aux industriels pour obtenir des pièces de rechange, les véhicules seront plus rapidement disponibles et il sera même possible de relancer la production de certains composants qui ne figurent plus dans les catalogues.

La Marine nationale y voit un autre avantage : celui de pouvoir réparer une avarie à bord de l’un de ses navires, pourvu que celui-ci puisse disposer d’une imprimante 3D à son bord ou à proximité. C’est précisément ce qui a été testé lors du dernier exercice Ursa Minor.

D’abord, le Service logistique de la Marine de Toulon [SLMT] a été sollicité pour réparer un compresseur, tombé en panne à bord de la Frégate de défense aérienne [FDA] du GAN. « Grâce à une procédure menée avec des lunettes de téléassistance, il a été en mesure d’expertiser la pièce défectueuse à distance et d’identifier précisément l’avarie », a expliqué la Marine.

Puis en faisant de la rétro-ingénierie et en ayant recours à la modélisation informatique, le SLMT a conçu le fichier de production et de fabrication d’une pièce de rechange, laquelle a été produite par une imprimante 3D située à bord du porte-avions. Celle-ci a ensuite été remise à la FDA grâce à un drone aérien. Mais une telle réparation n’est pas définitive, le matériau utilisé n’étant pas assez « robuste » pour tenir dans la durée.

D’où l’idée de doter l’atelier I3D du SLMT d’une imprimante 3D « MELTIO M450 », capable de produire des pièces en métal, via un procédé consistant à déposer un fil métallique fondu.

« Cette technologie appelée LMD [Laser Metal Deposition] fonctionne par dépôt d’énergie directe, c’est à dire par l’empilage de cordons de soudure les uns sur les autres, sous forme de fil introduit dans un bain de fusion généré par laser. Elle s’appuie sur une modélisation numérique du rechange, opération préalable indispensable avant toute réalisation », explique la Marine nationale.

Cette technologie a été mise à l’épreuve lors d’Ursa Minor 24, le SMLT ayant été chargé de reproduire une pièce défectueuse qui, n’étant plus disponible en stock, était destinée au porte-avions.

L’imprimante MELTIO M450 fonctionne avec plusieurs types de matériaux, dont les aciers inoxydables, le titane, l’inconel, l’acier doux et l’acier outil. « Le recours à l’impression 3D métal permet de fournir des pièces entièrement denses pour différentes applications industrielles. Ces pièces sont fabriquées à faible coût de production par centimètre cube. Par ailleurs la vitesse d’exécution et l’efficacité sont telles que la production est plus compétitive par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles », souligne la Marine nationale.

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34 contributions

  1. Félix GARCIA dit :

    C’est impressionnant :
    https://www.youtube.com/@Meltio/videos

  2. Robmac dit :

    L’impression 3D de pièces métalliques a déjà faut ses preuves dans l’industrie, y compris dans les domaines de l’aviation et du spatial. Sur un navire il y a de la placez et de l’énergie, et on peut ainsi faire en mer des réparations qui permettent au navire de rester opérationnel. On peut aussi envisager le m^me procédé pour des bases provisoires de logistique.

    Et dans le monde civil, on pourrait aussi déporter certaines fabrications de réparation dans de petits ateliers répartis sur tout le territoire. Et pour terminer, quand les conditions draconiennes de sécurité seront résolues, faire de même dans les stations spatiales …

    Une ère nouvelle de la maintenance se dessine.

  3. JF dit :

    le fait que les caisses soient vides, cela a un avantage. Enfin, nos étoilés ont pensé à comment profiter au mieux de notre parc en manque de véhicules, de vaisseaux et d’aéronefs. Un fil rouge conducteur sur le maintien en condition dès la conception. On le voit avec scorpion, avec le rafale F4, les fdi. Dorénavant, ils écoutent même les cols bleus de nos hommes armés pour faire de la maintenance avec plus d’autonomie… enfin, la supercherie des cols blanc des bureaux de Bayard et du ministère commencent à être dévoilée. Et enfin, nos industriels s’aperçoivent que la vache à traire qu’était l’état français, ne donne plus beaucoup de lait. Pour une meilleure exportation quoi de mieux que de proposer une meilleure condition de disponibilité, d’autonomie des mécanos en partageant les plans des pièces de rechanges.

  4. Rakam dit :

    Excellent, vraiment un plus pour tout les navires qui peuvent embarquer une 3D..

  5. farragut dit :

    Quand on pense que le transfert de la chaine de production des Mirage 2000 en Inde, avions dont on déplore l’absence en nombre aujourd’hui en 2024, tout ça parce que les plans étaient en « 2D » sur papier calque…
    Le simple coût de la « transformation » en 3D sous PLM (même par des « petites mains » en Inde), nécessaire pour les centres d’usinage modernes, revenait presque à concevoir un nouvel avion ! D’où le choix de « forcer » la main des clients du M2000 à préférer le Rafale.
    Il faut voir que, par exemple, le transfert d’une chaine d’assemblage d’éléments de Rafale déjà prééquipés (le « Make In India ») est déjà une galère sans nom, avec mise à niveau des SI de chaque côté, rien que pour gérer les pièces sous SAP…

    Bref, une « délocalisation » de chaine à l’étranger ne s’improvise pas, sachant qu’il faut aussi • »mettre à niveau » les nouveaux compagnons, quand ce n’est pas une formation de construction aéronautique à partir de zéro, malgré le nombre d’ingénieurs et le niveau technologique du client (espace, nucléaire, informatique, etc.) …
    Ceux qui ne jurent que par LM et le F-35 devrait reconnaitre que les avionneurs ne sont pas arrivés à ce niveau d’expertise par hasard, surtout quand il s’agit en plus de « coopérer » ! 😉 Et je ne parle pas de « co-conception distribuée coopérative » de systèmes d’armes du niveau du NGF.
    Ah, que c’était simple du temps de la Transport Allianz (Transall) quand les Français pouvaient « travailler avec » (« co-laborer », pas « collaborer » !) avec les Allemands et profiter de turbopropulseurs Anglais !!!
    On attend que les Chinois « coopèrent » avec de vrais clients avec autre chose que des répliques d’avions soviétiques ou des copies US piratées…

    Aussi, avant d’arriver au niveau de la SF avec des « réplicateurs » type Stargate SG-1, il faut commencer petit, et investir dans la transformation de plans 2D ou modèles 3D en fichiers de commande pour piloter des imprimantes de fabrication additive, et réussir à « embarquer » le tout sur une station spatiale, un PANG, ou une sonde (ou vaisseau) interstellaire…
    Pour le financement, voir avec Bruno « LM » pour siphonner, comme Lockheed Martin, le reste de cash de la R&D européenne, éventuellement avec la complicité de Chistine LG de la BCE allemande !!! 😉

    Heureusement, il existe des « portails » qui permettent de téléporter les pièces de rechange sur des planètes sans imprimantes 3D ! 😉

    • farragut dit :

      Correction: « Quand on pense que le transfert…  » -> lire « Quand on pense au… »

    • farragut dit :

      Additif: Bien sûr, les expérimentations actuelles ne sont représentatives en rien du risque pris par les industriels à voir pirater leurs IPs (Intellectual Properties), une fois qu’ils auront mis à disposition d’un éventuel client les fichiers de commande des imprimantes 3D pour chaque pièce interchangeable, avec les caractéristiques chimiques des poudres métalliques utilisables pour la fabrication additive…
      Je suppose qu’à terme, il y aura aussi des contremesures (du type utilisé pour l’électronique des missiles ?) pour « obfusquer » les secrets de fabrication des pièces sensibles (et je ne parle pas des composants des réacteurs!)…
      Donc, pour l’instant, que la Marine Nationale puisse s’amuser à répliquer des pièces non sensibles, pas de problème !
      On rigolera moins quand il s’agira de composants à haute valeur ajoutée, et on verra bien si Naval Group, avec participation de Dassault Aviation via Thalès, sera d’accord pour faire « proliférer » des technos sensibles souveraines…
      (Bon, on a déjà eu l’exemple du « transfert » non approuvé par les Services Secrets des technos de l’isolation des SNLE et SNA pour aider les Chinois à monter leur labo P4 de Wuhan, donc tout est possible avec nos gouvernants !)
      -> Règle X-Files à appliquer dans ce cas : « Deceive, Inveigle, Obfuscate » !!! et par dessus tout : « Trust No One ! »

      • Robert Collins dit :

        Plutôt que « leurs IPs (Intellectual Properties) », qu’est-ce qui vous empêche d’employer leur PI (propriété intellectuelle) ?
        Quant à « obfusquer », est-ce que masquer, dissimuler ou camoufler ne conviendrait pas ?

        • farragut dit :

          « Obfusquer » était un verbe franglish plus approprié pour la référence à la directive « X-Files », mais je suis d’accord que « dissimuler » conviendrait mieux en français, comme une éventuelle traduction « leurrer, brouiller, décevoir »…
          Cela dit, « IP* » est compris un peu partout dans le contexte aéronautique et informatique (où elle désigne aussi des « composants informationnels sur étagère implantables dans des SoC** »), mais la variante « Propriété Intellectuelle » est à mon avis, plutôt attachée au concept de la création « artistique ».

          Et on peut aussi marquer (« tagger » ?) des chips électroniques avec des dessins directement sur le silicium…
          https://micro.magnet.fsu.edu/creatures/technical/packaging.html
          https://micro.magnet.fsu.edu/creatures/pages/concorde.html

          Merci pour la relecture et les propositions !

          (*) IP Intellectual Property:
          https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_intellectual_property_core
          (**) SoC System on Chip:
          https://www.monlyceenumerique.fr/nsi_terminale/arse/a1_systeme_%20sur%20_puce.html#:~:text=Le%20syst%C3%A8me%20sur%20une%20puce%20construit

          • Robert Collins dit :

            Pardon d’insister, mais décevoir en français ne signifie pas tromper. Le verbe « to deceive » et le nom « deception » sont des faux-amis, même si on voit de plus en plus le mot français déception être détourné de son sens pour traduire inconsidérément l’anglais « deception », en particulier dans un contexte militaire.
            « Deception » : tromperie, duperie.
            Déception : « disappointement ».

            Et concernant les « chips » électroniques, ce sont dans notre langue des puces électroniques (sans aucun affaiblissement de sens au passage).

            Quant à l’opinion selon laquelle la notion de propriété intellectuelle (en français dans le texte) serait plutôt attachée au concept de la création artistique, elle est lacunaire. La propriété intellectuelle englobe les champs de la propriété industrielle et de la propriété littéraire et artistique.
            Cela dit sans agressivité aucune à votre endroit (car vous êtes tout à fait courtois), il me semble assez alarmant qu’une personne possédant une maîtrise aussi manifeste du français que vous puisse considérer les termes « propriété intellectuelle » comme une simple « variante » plus ou moins frivole d’un concept universel que serait l’« intellectual property ». Car cela n’a rien d’une variante, c’est simplement la façon de le dire en français et cela couvre, à ma connaissance, le même champ sémantique.

            Bonne journée.

        • Alain Boudier dit :

          l’emploi systématique de la langue anglaise ou d’acronymes anglais est un marqueur de soumission, de dépendance et d’abandon au maître anglo-saxon . Fi de tout marqueur de fierté nationale, utilisons la langue du maître.
          C’est à la fois désolant, signature d’un état d’esprit de collabo, et totalement ridicule dans bien des cas . les pédants qui se soumettent à la langue anglaise, sont déjà rasés et nus sur le plan intellectuel

    • Vevert250 dit :

      Les plans du Mirage 2000 en 2 D sur calque!!! Ça me surprend !! Au moment de la conception du M2000 à la fin des années 70, Dassault Aviation créait CATIA (« Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée »), un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) pour ses propres besoins sous le nom de CATI (acronyme de conception assistée tridimensionnelle interactive). CATIA est devenu le numéro 1 mondial sur son marché et il est utilisé par les grands constructeur automobiles et Boeing.

      • farragut dit :

        @Vevert25077
        J’ai recherché sur le site Dassault Aviation / Passion la vidéo de la rétro-conception du MB-152 en modèle CATIA, y compris à partir de pièces rescapées rescannées, mais je ne l’ai pas retrouvée. (il doit aussi y avoir un article paru dans un Fana de l’Aviation, en cherchant un peu).
        Peut-être qu’un commentateur du blog de Laurent Lagneau saura vous renvoyer le lien…

        Juste pour dire que, si l’on peut refaire des modèles CATIA (ou « PLM V6 », ou mieux, « 3DExperience » à ce jour) de « vieux » avions, cela ne signifie pas qu’ils ont été conçus avec dès l’origine ! 😉
        Et si la retroconception du MD152 a pu être faite dans un projet « Dassault Passion », c’est surtout que le personnel (très) impliqué était entièrement bénévole (un grand coup de chapeau à notre ancien DGT) !

        Même les ingénieurs Indiens, en Inde, ne sont pas gratuits, et la conversion de plans 2D en modèles 3D (CATIA ou 3DX) ne se serait pas fait d’abord sans les équiper avec les moyens de gestion adéquats (le Virtual Product Management), et une collaboration à distance, avec les bons outils de communication (la partie facile pour les cablo-opérateurs) et de synchronisation (plus ardue, nécessitant des architectes, quand il s’agit de la propagation des modifications des pièces sur la nomenclature partagée).
        Parlez-en à nos amis britanniques de BAE System, et vous comprendrez pourquoi la « co-conception » est un art difficile.
        Mais je reconnais qu’il est plus facile de lire les plaquettes marketing de DS… 😉

    • LM dit :

      Le logiciel CATIA a été développé par Dassault (System) pour la conception du Mirage 2000.
      Aujourd’hui c’est le logiciel numéro 1 au niveau mondial (Airbus, Boeing, Renault , PSA …)
      Certes, dans les années 70/80 l’interface était affreuse, mais au fil des modernisations du 2000 (-5 , -9) l’essentiel de l’avion est en 3D depuis des dizaines d’années.
      Mais oui , on a utilisé cet argument (bidon) pour forcer l’achat de Rafale.

      • farragut dit :

        @LM
        Tout à fait d’accord, mais il ne faut pas oublier, que dans les faits, les premiers Mirage 2000 livrés à l’Inde étaient des « anciennes » versions, pas les versions modernisées d’aujourd’hui au standard -5, ou mieux (presque) -9, avec les capacités Air/Sol des Mirage 2000-9 des Emiriens (et accessoirement, la possibilité d’emport des bombes « non conventionnelles » pour dissuader le Pakistan).
        La différence entre l’Inde et les EAU, c’est que les EAU ont demandé (et obtenu) la capacité de modifier les définitions de l’avion d’origine pour y ajouter leurs propres emports (comprendre « missiles de croisière »). Il est plus facile de transférer une chaîne (essentiellement) logicielle de conception qu’une chaine complète de conception ET de fabrication (du « planeur » sans moteur et sans équipements) avec toutes les filières technologiques associées…

        Ce qui en ferait aujourd’hui de parfaits engins pour aider l’Ukraine, non seulement en matière défensive avec des -5 et des MICA (juste sur leur territoire), mais avec les capacités offensives des emports modernes (y compris plus loin que la Crimée).
        Mais c’est une autre « histoire », que notre Chef des Armées pourra continer « à écrire » !

        (c’est une référence à peine voilée à « Top Gun », quand un participant de M2000D à « Red Flag » avait prononcé la citation suivante:
        « Les chasseurs font du cinéma, mais les bombardiers écrivent l’histoire ! ») 😉 😉 😉

  6. Arthur dit :

    Avez-vous vu l’achat de 44 H225 par la police allemande?

  7. lecoq dit :

    C’est l’avenir de la production industrielle
    Vivement le Pang 4g produit en 2048 produit en impression 3d en 6 mois, armé par des Super Rafale F8 également produit en impression 3D directement sur le porte avion dans ses ateliers …

    Pas beau la vie ?
    Restera plus qu’a produire les soldats en impression organique 3d en 2078 ???

  8. Lado dit :

    Rien de bien nouveau
    Une entreprise Française du petit électroménager,leader mondial,utilise déjà ces techniques pour assurer 10ans min de reparabilite en évitant en grande partie les stocks de pc de rechange
    La CAO omniprésente depuis plus de 20 ans,lePLM depuis une dizaine d’années,seule les techno matériaux limitent le déploiement.
    Métaux ou céramiques avec des poudres ou du fil et la fusion laser pilotée en 3D

  9. LM dit :

    Belle com.
    Mais la réalité est moins reluisante.
    L’impression métal permet des choses incroyables, en particulier des circuits intérieurs aux formes ultra complexes irréalisable avec des usinages traditionnels.
    Mais l’état de surface est dégueulasse.
    Et on évite pas une phase de trempe pour les pièces fortement sollicité.
    Ainsi, pour des pièces de précision, on évite pas des phases de rectification ou d’érosion.
    Le coût des pièces imprimées 3D est très très supérieure au coût standard.
    Ces pièces ne sont rentables que si il y a un réel gain en performance.
    ( exemple : meilleur refroidissement grâce à un circuit complexe)
    Bref, cela fait 10 ans que la techno c’est démocratisé dans l’industrie… et il n’y a pas de révolution.
    95 à 99 % des pièces sont encore fabriquées de manière « classique ».

    • Pour qui sont ces serpents qui sifflent sur vos têtes ? dit :

       
      Bref, cela fait 10 ans que la techno S’est démocratisé dans l’industrie…

    • valou dit :

      Le but premier est de pouvoir faire une pièce sur mesure, si besoin.
      Le coût des pièces imprimées 3D est très très supérieure au coût standard, mais quel est le coût d’annuler une mission et rentrer á la maison pour réparations?

      • LM dit :

        Malheureusement, une pièce brute de 3D est inutilisable pour des pièces du système propulsif.
        Même chose pour l’armement.
        Dans 99% des cas, une pièce vitale nécessitant la fin de la mission n’est pas remplaçable par une pièce 3D brute.
        Uniquement des pièces à fonction secondaires.
        Mais c’est mieux que rien.

    • Math dit :

      Oui, c’est vrai. Reste l’avantage de faire une pièce sur un site isolé, sans lien logistique avec l’usine, qui est le vrai cas d’usage des armées. La logistique reste un élément très aléatoire pour les navires et les bases à l’étranger.

    • Aymard de Ledonner dit :

      Vous avez raison mais le but recherché est de rester le plus opérationnel possible en effectuant une réparation temporaire pour tenir le temps de revenir au port, pas de faire quelque chose de durable.

      • LM dit :

        Les pièces 3D métal sont durable (j’en ai en production H24/7J depuis presque 10 ans).
        Elle sont juste inutilisable sans reprise pour des pièces de précisions (Turbine, arbre, palier, culasse, canon, rail de glissement…)

    • Vertaco dit :

      D’accord avec vous sur toute la ligne: La fab additive est une techno supplémentaire qui permet des résultats très intéressants, mais ce n’est pas un moyen de substitution. Certaines pièces « simples » obtenue en usinage sont impossible à fabriquer par ce moyen. Par exemple une pièce avec des trous cylindriques dans des plans différents … Pour les techno à base de poudres métalliques, il faut également être très prudent sur la sécurité (inflammabilité, explosivité) et la santé (particules fines, nanoparticules)

  10. Lado dit :

    Petites pièces (centimétrique/decimetrique ) de forme complexe et dans des volumes proche de l’unité dont on dispose des fichiers CAO..voilà le domaine de prédilection
    Pour les métaux et surtout les céramiques à partir de poudres en particulier un traitement thermique est souvent nécessaire pour obtenir des qualités mécaniques ..mais un four pour des pièces de petite taille tient sur une petite table
    C’est la disponibilité qui est l’intérêt économique immense en réduisant les immobilisations aux coûts sans commune mesure

  11. Stéphane Leroy dit :

    Excellent, ça…
    Question d’un néophyte totalement assumé (y’a tellement d’experts en tout) dans le domaine de l’impression 3D…
    l’impression 3D sur un bateau est elle dépendante de l’état de la mer?
    En pleine tempête, j’entends que ça doit pas être évident, mais des tests ont-ils été faits?
    jusqu’à quel niveau de mer???

  12. Tom markus dit :

    Bonjour à tous, il ne faut pas s embler ! La FA, fabrication additive, est opérationnelle dans le privé, ex Total ou Engie, nous n avons pas encore certifié les pièces et les regles de navigabilité interdisent l emploi de ce pieces en pla ou petg, abs etc.. Il s agit actuellement de réparation de guerre. La DGA, resp contrat MCO, a un problème avec la garantie., ex vanne de sous marin fabriquée à bord! Mais la machine est en marche, il faudra au moins 3 ans pour une frabrique homologuée.? Si l industriel est d accord pour oublier la poule aux yeux d or.. le marché MCO.. Ah non, ‘nous payerons le bouble pour le R&D. Bilan financier nul mais gain de dispo.

  13. Le Pingouin dit :

    J’ai personnellement connu une époque, où , à bord, nous avions des officiers mariniers, excellents mécaniciens formés à l’EAMF de Saint Mandrier (Les Arpètes) , capables de fraiser, ajuster, tourner, forger, etc des morceaux de ferraille pour refaire des pièces cassées ou usées , alors que nous étions loin de nos ports et sans moyens d’arsenal…
    On a fermé les arpètes… Maintenant on n’a peut etre plus les compétences… Alors…

  14. Robmac dit :

    Beaucoup d’activités humaines simples et traditionnelles ont été délaissées puis remplacées par des ‘solutions’ hyper sophistiquées et coûteuses : c’est aussi ce que l’on appelle ‘le progrès’ !