Solution XSPEE3D optimisée pour un usage militaire (crédits photo : SPEE3D)
SPEE3D incarne cette nouvelle génération de fabricants venu apporter ce renouveau nécessaire à l’impression métallique. Conscient des contraintes imposées par les procédés à fusion laser sur lit de poudre, cette entreprise australienne a fait le pari de l’énergie cinétique.
La solution trouvée par ce fabricant pour remplacer le gaz ou le laser, des techniques plus contraignantes sur certains aspects tels que le coût, la cadence et le volume fabrication, a été le développement d’une technologie dite de projection à froid (ou Cold Spray). Une approche bien différente des systèmes classiques sur lit de poudre, puisque consistant à faire fondre une poudre métallique en la projetant sur un substrat.
Pour atteindre la vitesse supersonique nécessaire, Spee3d s’appuie sur un moteur de fusée qui permet de faire circuler les poudres métalliques à plus d’1 km par seconde dans un environnement à 400 ° C. Grâce à cette méthode, Spee3D revendique des impressions 100 fois plus rapides que les autres technologies d’impression 3D métallique. Appelée WarpSPEE3D, son imprimante 3D métal est capable de traiter de très grosses pièces pouvant faire jusqu’à 40 kg, et à la vitesse prodigieuse de 1 kg par minute.
Cette capacité à traiter de grandes pièces très rapidement et de façon plus abordable, n’a pas manqué de séduire les acteurs de l’aérospatial, mais aussi de la défense. La possibilité d’imprimer directement sur place, à la demande et en toute autonomie, intéresse particulièrement les armées. Pouvoir déployer des imprimantes 3D sur les théâtres d’opérations, promet en effet des progrès considérables quant aux délais de maintenance des véhicules qui impactent directement la capacité opérationnelle des forces.
Attirée par les promesses de la technologie de Spee3d, en 2020, l’armée de terre australienne avait ainsi mené plusieurs essais dans les conditions difficiles des Territoires du Nord australiens. L’expérience avait prouvé que l’équipement était très robuste, pouvant aussi bien supporter la chaleur et l’humidité extrêmes, qu’une manipulation brutale.
En 2020, un groupe de soldats du 1er bataillon de soutien des services de combat de l’armée australienne testait sur site l’imprimante 3D de Spee3D (crédits photo : SPEE3D)
L’imprimante 3D métal WarpSPEE3D a également été l’une des premières à imprimer avec succès des pièces sur un navire de la marine américaine. Le test de la machine portait sur plusieurs type de pièces dont une petite ancre en bronze. Pour cette dernière, cinq impressions ont ainsi été menées avec succès alors que le navire était engagé en mer. Les pièces ont été imprimées avec les mêmes résultats, et en seulement six minutes à chaque fois.
C’est dans ce contexte que SPEE3D a annoncé sa dernière plate-forme optimisée pour un usage militaire : la « XSPEE3D ». Un système issu de sa collaboration avec l’armée australienne, et que la société présente comme « l’imprimante 3D métal conteneurisée tout-en-un la plus rapide au monde« .
« Conteneurisée tout-en-un » signifie que l’imprimante est enfermée dans un container dans lequel se trouve tout l’équipement nécessaire à la production. Du matériel de conception, jusqu’aux machines de post-traitement : un four de traitement thermique et une fraiseuse CNC 3 axes. Le fait qu’il s’agisse d’un container maritime pouvant facilement se charger et décharger, suggère que cette solution pourrait tout autant intéresser l’armée de Terre que la Marine.
« L’un des problèmes les plus importants auxquels les militaires sont confrontés aujourd’hui est la capacité de résoudre les besoins critiques en pièces de rechange sur le terrain »
Raccord de tuyau camlock en aluminium imprimé par SPEE3D pour la Royal Australian Navy (crédits photo : SPEE3D)
SPEE3D a d’ailleurs démontré cette année la capacité de sa technologie pour la Royal Australian Navy. En consultation avec cette dernière, le fabricant australien a identifié une pièce qui devait être souvent remplacée sur les navires de la Marine. Le choix s’est porté sur un raccord de tuyau camlock en aluminium de type C de 50 mm (voir ci-dessus). Une pièce particulièrement sujette à la corrosion, puisque utilisée sur les bateaux de patrouille de la classe Armidale pour raccorder les tuyaux ensemble. SPEE3D est parvenue à imprimer un raccord (en aluminium 6061) parfaitement conformes aux exigences des normes identifiées (Mil-C-27487/A-A-59326). D’un poids de 660 grammes, la pièce a été imprimée en seulement 24 minutes pour un coût de 66 dollars.
« L’un des problèmes les plus importants auxquels les militaires sont confrontés aujourd’hui est la capacité de résoudre les besoins critiques en pièces de rechange sur le terrain, un défi qui s’aggrave face à les problèmes aux chaînes d’approvisionnement mondiales. » explique PDG de SPEE3D, Byron Kennedy. « XSPEE3D a la capacité de fabriquer des pièces métalliques fiables et abordables de n’importe où, y compris dans des conditions de terrain militaires difficiles et éloignées. Le directeur de la technologie du MTC, Ken Young, a ajouté : « Notre objectif au MTC est de combler le fossé entre l’industrie et le monde universitaire afin de présenter les technologies les plus avancées au monde à nos nombreux clients, y compris ceux de la défense, et l’impression 3D métal est cruciale pour à nous de les comprendre et de les enseigner.«
SPEED n’est pas le seul a avoir cette idée de s’appuyer sur des containers pour créer des usines d’impression 3D plus agiles pour les militaires. Spécialiste de l’impression 3D métal et sable à jet de liant, ExOne a lui aussi développé sa propre unité de production mobile. Le fabricant continue de collaborer avec le département américain de la Défense et d’autres partenaires dans le but d’améliorer la robustesse de ses imprimantes et les rendre compatibles avec un plus large éventail d’applications militaires. Dans un autre registre, on peut également citer la start-up française Med In Town qui a mis au point une solution nomade pour les hôpitaux, ou encore l’allemand Bionic Production GmbH tourné quant à lui vers le secteur de l’énergie.
