Qu’il s’agisse de produire des pièces au plus près des théâtres d’opération, ou plus largement de faciliter le réapprovisionnement et la réparation d’équipements lourds, la fabrication additive ne manque pas d’atouts auprès de l’industrie de la défense.
Ce n’est pas l’US Navy qui dira le contraire. Ce lundi, la marine américaine a rapporté comment une équipe de deux ingénieurs de son centre de maintenance appelé « Fleet Readiness Center East (FRCE »,) a recouru à la fabrication additive pour répondre à un besoin critique d’outillage pour son avion de chasse F-35 Lightning II.
Au total, ce sont pas moins de 2 000 outils d’installation de joints toriques qui ont pu être livrés en quelques jours seulement au lieu de six mois. « L’équipe est passée du test à la mission en moins de deux semaines, soit moins de 10 % des six mois d’approvisionnement prévus par les méthodes d’acquisition traditionnelles. » se félicite l’US Navy dans un communiqué.
On apprend que l’outillage en question a été utilisé sur les trois variantes de l’avion de combat de cinquième génération, et imprimé au moyen d’imprimantes 3D résine de type DLP (Digital Light Processing).
C’est ce que laisse clairement entendre les responsables de la maintenance, qui mentionnent l’utilisation d’une technologie reposant sur un projecteur numérique permettant de polymériser et durcir les résines liquides.
« Grâce au traitement numérique par lumière, la machine polymérise une couche entière en une seule fois, qu’il y ait une ou vingt pièces sur le plateau de fabrication. » explique Randall Lewis, responsable de l’équipe Technologie avancée et innovation (ATI) de l’équipe de soutien de la flotte, qui gère le laboratoire d’innovation du FRCE. « Avec les machines traditionnelles, si j’ai une pièce qui prend deux heures à fabriquer, trois de ces pièces prennent six heures. Grâce au DLP, j’ai réalisé un lot de 20 pièces, ce qui m’a pris une heure et 15 minutes ; puis un lot de 60, soit autant que la plaque pouvait en contenir, ce qui m’a également pris une heure et 15 minutes. Cela rend le système extrêmement évolutif. »
« Le Laboratoire d’innovation a pour vocation d’être réactif et de résoudre les problèmes, et d’être très agile grâce à la fabrication additive »
L’ingénieur en chef du laboratoire d’innovation, Jeremy Bunting, raconte comment à peine la demande du Bureau du programme interarmées F-35 reçue, lui et le technicien Ken Murphy ont commencé à travailler sans délai pour satisfaire la commande.
La première étape consistait à déterminer laquelle des technologies de fabrication additive du laboratoire offrait la solution la plus rentable et la plus rapide. L’impression 3D par photopolymérisation s’est avérée le procédé le plus pertinent. L’équipe a produit un premier lot de 20 outils, à partir desquels l’équipe locale de soutien F-35 Lightning de la FRCE et du Bureau du programme interarmées F-35 ont entrepris une évaluation. De légères modifications ont alors été apportées à la conception,.
Enfin, l’équipe d’assistance Lightning a réalisé des analyses et des tests pour confirmer que la résine de l’imprimante serait résistante aux produits chimiques et adaptée à l’environnement prévu. Cette commande unique de 2 000 pièces imprimées en 3D équivaut quasiment à la production totale du Laboratoire d’innovation pour l’exercice 2024.
« Ce projet était inhabituel en raison de la quantité, mais le Laboratoire d’innovation réalise ce type de travaux quotidiennement », a-t-il déclaré. « Le Laboratoire d’innovation a pour vocation d’être réactif et de résoudre les problèmes, et d’être très agile grâce à la fabrication additive. Ce projet était donc unique en termes de quantité et de capacité à exploiter cette nouvelle technologie, mais au quotidien, c’était notre métier. » avant de conclure : « Ce type d’efforts est la raison d’être d’ATI et du Laboratoire d’innovation, et explique pourquoi notre mission est si essentielle au soutien de notre flotte et de nos dépôts. Un travail comme celui-ci – utiliser une technologie de pointe pour répondre à un besoin urgent – est précisément la raison pour laquelle le FRC Est a été désigné comme le Centre d’excellence en fabrication additive des centres de préparation de la flotte. »
Les initiatives de l’US Navy en matière de fabrication additive, ne se résument pas aux matériaux polymère. L’an passé, la marine américaine avait notamment signé un accord avec la société Hunt Valve pour fabriquer des assemblages de vannes imprimés en 3D pour ses sous-marins.
