Naval Group et Centrale Nantes impriment en 3D la première pale d’hélice creuse au monde

démonstrateur de pale creuse réalisé par fabrication additive métallique

Technologie montante dans les secteurs de l’automobile et de l’aéronautique, la fabrication additive hisse désormais les voiles en direction de l’industrie navale et maritime. Si le nom du laboratoire néerlandais RAMLAB revient régulièrement dans l’actualité pour ses hélices imprimées en 3D, la France fait aussi valoir de sérieux atouts.

En juillet dernier, le français Naval Group, leader du naval de défense, et l’Ecole Centrale de Nantes, étaient parvenus à réaliser une pale d’hélice imprimée en 3D de 300 kg. Dans un communiqué paru hier, les deux partenaires ont annoncé l’impression 3D du premier démonstrateur de pale creuse métallique au monde.

Il est question d’une pièce en inox à l’échelle 1/3, représentative d’une pale d’hélice de porte-conteneurs. Le démonstrateur est né dans le cadre du projet européen H2020 RAMSSES, un programme collaboratif qui a pour but de réduire l’impact des navires sur l’environnement.

« Bien que la fabrication additive soit de plus en plus présente dans l’industrie, la programmation et la conception de pièces complexes telles que des pales de navires représente un véritable défi pour nos équipes et celles de nos partenaires. » Souligne Patrice Vinot, responsable du lot propulseur du projet RAMSSES chez Naval Group. « Le potentiel du procédé, révélé par ce nouveau cas d’étude, nous permet d’envisager des performances inégalées pour les propulseurs de demain. C’est en prenant part à des projets tels que RAMSSES et en animant notre réseau de partenaires académiques et industriels que nous réussirons à intégrer durablement l’impression 3D dans les chantiers navals ».

Une pale de 300 kg en inox imprimée en moins de 100 heures

plateforme de fabrication additive métal de Central Nantes

On apprend que la pale d’hélice de 300 kg a été imprimée dans un acier inoxydable en moins de cent heures. C’est la même technologie d’impression 3D métal qui a été utilisée que pour son aînée, à savoir le procédé WAAM (Wire+Arc Additive Manufacture) qui consiste superposer des fils métalliques soudés au moyen d’un arc électrique et d’un bras robotique.

L’intérêt de la fabrication additive réside dans sa liberté de formes géométriques plus grande que les procédés classiques, et d’une réduction de masse des hélices jusqu’à 40%, et donc de leur coût. En outre, plutôt que d’amener les pièces à la machine comme c’est le cas avec les techniques traditionnelles, c’est la machine qui va à la pièce. Un atout non négligeable quand certains modules peuvent faire plusieurs tonnes.

La nouvelle géométrie des pâles pourraient également permettre d’améliorer leur rendement propulsif et leur autonomie. On parle aussi de réduction du niveau de bruit rayonné, c’est à dire du niveau sonore émis par un bateau dans l’océan. Cela pourrait signifier une meilleure furtivité pour les navires militaires par exemple.

L’impression 3D a été réalisée dans le laboratoire de recherche Joint Laboratory of Maritime Technology (Laboratoire Commun de Technologie Marine ) fondée en 2016 par Naval Group, Centrale Nantes et l’Université de Nantes. Il doit permettre à Naval Group d’être en permanence à la pointe des technologies les plus avancées du naval militaire. La conception de l’hélice a quant à elle été pilotée par Sirehan, une spin-off de Centrale Nantes et filiale de Naval Group spécialisée dans l’hydrodynamique navale.

hélice en inox fabriqué par impression 3D