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Des drones imprimés dans un nylon haute résistance pour lutter contre les incendies de forêt

Des drones imprimées en 3D pour aider les pompiers à lutter les incendies

L’emploi de la fabrication additive dans le secteur aéronautique ne se cantonne pas uniquement aux avions et hélicoptères. À l’exception peut-être des montgolfières, moins pertinentes du fait de leur conception, tous les aéronefs ont déjà d’une manière ou d’une autre intégré cette technologie dans leur chaîne de production. C’est le cas des drones ou UAV (Unmanned Aerial Vehicle) ou UAS (Unmanned Aerial System), ces aéronefs sans pilote, contrôlés à distance ou de façon automatique, dont les fabricants et utilisateurs recourent eux aussi de plus en plus à l’impression 3D pour fabriquer certaines de leurs pièces.

Le succès des drones s’expliquent notamment par leur grande polyvalence d’emploi. Des usages de loisirs aux opérations professionnelles, leurs capacités de furtivité, de portée, d’autonomie et de communication, permettent de remplir un grand nombre de missions. Parmi ces applications qui comprennent notamment la surveillance, la météorologie, la détection ou encore l’arpentage, le drone est devenu un outil de plus en plus prisé par les pompiers pour les aider dans des missions très diverses.

Outre les opérations de secours, comme la localisation de randonneurs, le drone se montre aussi très utile dans la lutte contre les incendies. Parmi les exemples les plus parlants, il y a l’incendie de Notre Dame où son utilisation a été cruciale. Grâce aux prises de vues effectuées par un drone, les pompiers ont pu prendre les meilleures décisions pour anticiper la progression des feux. Leur meilleure analyse de la situation a permis d’orienter plus précisément les lances à incendie en fonction des différents foyers.

Le drone se montre également très utile pour les interventions de feu en forêt lors desquels il permet d’avoir une vue d’ensemble plus précise de la situation. Pour disposer d’appareils qui soient capables de se rapprocher au plus près des foyers, sans risquer d’être endommagés par les flammes, les ingénieurs d’une organisation américaine dédiée aux technologies pour la sécurité publique dénommée Axle Box Innovations, se sont tournés vers l’impression 3D. Une décision qui concerne plus exactement Essentium, un fabricant américain dont la particularité réside dans ses imprimantes 3D industrielles haute performance capables de traiter matériaux techniques, dont certains nécessitant de très hautes températures (jusqu’à 600 °C).

« La HSE a transformé notre fabrication et nous passons généralement de la conception à la production en moins de quatre semaines »

incendie forêt

©Ylvers de Pixabay

Dans le cas présent, le choix des protagonistes s’est porté sur sa HSE 180S, une machine disposant d’un double extrudeur et d’une chambre d’impression chauffée (740 × 510 × 650 mm), pouvant atteindre les 110°C. Dans le cadre de sa mission nécessitant d’allier robustesse et légèreté, le châssis du drone a été imprimé avec un nylon haute température chargé à 25 % de fibres de carbone. Il s’agit plus exactement du filament HTN-CF25, le matériau le plus résistant et rigide de la gamme Essentium. À tel point qu’il peut même permettre le remplacement des pièces en aluminium.

Outre la résistance du matériau, Axle Box Innovations souligne également les bénéfices de l’impression 3D que sont notamment sa réactivité et son agilité : « La vitesse, l’évolutivité et la rentabilité de l’imprimante 3D HSE, combinées à la gamme de filaments d’impression 3D avancés d’Essentium, changent la donne en matière de conception et de développement de plateformes de drones. » Explique Madison Jones, directeur de la fabrication additive chez Axle Box Innovations. « La HSE a transformé notre fabrication et nous passons généralement de la conception à la production en moins de quatre semaines. Si nous avons besoin d’une nouvelle pièce, nous pouvons l’imprimer et la faire voler en quelques heures. »

Particulièrement intéressant dans ce qu’il montre de la diversité des matériaux de fabrication additive, ce cas d’applications illustre aussi le potentiel sous exploité des matériaux d’impression 3D haute performance. C’est à dire ceux capables de conserver leurs propriétés mécaniques, thermiques et chimiques lorsqu’ils sont soumis à des environnements difficiles. La professionnalisation du marché de l’impression 3D coïncide avec les efforts des chimistes et des fabricants de machines, pour mettre au point des matériaux dont les formulations répondent mieux à une véritable utilisation finale. Dans le même registre, mentionnons également la résine photopolymère ignifuge EPX 86FR de la firme américaine Carbon. Un matériau dévoilé plus tôt cette année, qui vise à mieux répondre aux problématiques d’inflammabilité, d’intensité de la fumée et de toxicité de la combustion.

Alexandre Moussion