Installation d’un collecteur à vanne imprimé en 3D sur le porte-avions CVN 80 (crédits de toutes les photos : HII)
Comme nombre d’industries, le secteur de la défense est confronté à des problématiques d’approvisionnement, de pénurie de main d’oeuvre qualifiée, et de dépendance à l’égard de certaines pièces et métaux. On sait par exemple que les États-Unis ont perdu leur capacité à produire de grandes pièces moulées en titane haute performance. Une situation d’autant plus critique que la Russie et la Chine sont les principaux fournisseurs de ce métal. Parallèlement, l’industrie de la défense américaine fait face à d’importants défis en termes de respect des délais. Six matériaux, principalement métalliques, seraient responsables de 70 % des retards de livraison.
Pour cette raison, la fabrication additive, par sa grande agilité et ses économies drastiques de matière première, commence à s’inviter dans les pratiques de l’industrie maritime et de la défense. Signe de cette évolution, en février 2023, l’US Navy avait fait part d’une initiative visant à examiner 5 500 pièces pour envisager leur impression 3D.
La dernière réalisation illustrant les capacités de la fabrication additive nous vient des constructeurs navals de Newport News Shipbuilding (NNS), une division de HII, la plus grande entreprise de construction navale militaire des États-Unis. Dans un communiqué publié ce mardi, ils ont révélé avoir installé le premier ensemble de collecteurs à vannes imprimé en 3D sur un nouveau porte-avions américain en cours de construction.
« NNS continue d’intégrer la fabrication additive, également connue sous le nom d’impression 3D, dans le processus de construction navale. » a commenté le plus grand chantier naval militaire des États-Unis. « L’utilisation de pièces imprimées en 3D certifiées a le potentiel d’accélérer la construction et la livraison de navires à la marine américaine en réduisant les délais et en améliorant la qualité de fabrication des composants critiques. »
« nous incorporons notre expertise en fabrication additive aux fondamentaux de la construction navale »
Système de fabrication additive DED grand format développé par DM3D (crédits photo : DM3D)
Un collecteur de vannes, qui est un composant mécanique qui regroupe plusieurs vannes pour contrôler et diriger l’écoulement de fluides ou de gaz dans un système, est souvent utilisé dans des applications industrielles et navales pour gérer la distribution de ces fluides.
Dans ce cas précis, il a été installé dans la salle des pompes du porte-avions de classe Gerald R. Ford Enterprise (CVN 80). Mesurant environ 1,5 m de long et pesant 450 kg, cet ensemble a été réalisé par DM3D une entreprise américaine spécialisée dans la fabrication additive métallique DED dont on sait qu’elle travaille également avec la NASA.
DM3D a développé sa propre technologie additive de type DED, plus exactement un procédé DMD (Direct Metal Deposition) qui repose sur l’utilisation d’une buse permettant d’approvisionner une poudre métallique qu’elle propulse directement dans un faisceau laser. Cette technologie couvre une quarantaine de matériaux, dont des alliages de titane, cuivre, aluminium et de stellite. Parmi ses faits d’armes, l’entreprise a réalisé des tuyères de fusée de 3 mètres de haut, ainsi que des aubes de ventilateurs destinés au moteur 9X de GE.
Si NNS ne chiffre pas précisément les avantages de la fabrication additive par rapport aux procédés traditionnels, on sait que les bénéfices peuvent être considérables sur les délais de production. On peut citer l’exemple de Hunt Valve, une filiale de Fairbanks Morse Defence, l’un des principaux fournisseurs de l’armée américaine, qui l’an passé avait raconté comment il avait utilisé la fabrication additive pour produire des vannes de sous-marins. Pesant 31 kg, elles avaient été imprimées dans un alliage cuivre-nickel.
Non seulement la fabrication additive lui avait permis d’obtenir une qualité égale, voire même supérieure à celle obtenue avec le moulage au sable traditionnel, mais le temps de production avait été réduit d’environ 75 %.
Fournisseur agréé de composants imprimés en 3D pour les plateformes du Naval Sea Systems (NAVSEA), NNS indique qu’à ce jour, le chantier naval a créé plus de 55 pièces imprimées en 3D, installées sur des navires en construction et d’autres actuellement en flotte. 200 pièces imprimées supplémentaires devraient être installées cette année. En 2023, la société s’était déjà illustrée en réalisant d’autres composants pour la marine, des raccords de tuyauterie en acier inoxydable (grade 316/316L).
« Ce qui a commencé comme une preuve de concept s’est rapidement transformé en un résultat tangible qui fait une différence significative pour améliorer l’efficacité de la construction navale », a déclaré Dave Bolcar, vice-président de l’ingénierie et de la conception de NNS. « Les avantages de cette innovation s’étendront bien au-delà de l’Enterprise (CVN 80), car nous incorporons notre expertise en fabrication additive aux fondamentaux de la construction navale. » Conclut NNS.
- La justice ordonne à Nano Dimension d’achever sa fusion avec Desktop Metal - 27/03/2025
- Bambu Lab revient avec H2D, une imprimante 3D innovante avec des versions hybrides de découpe et gravure laser - 26/03/2025
- UltiMaker Cura : zoom sur le logiciel star de l’impression 3D et ses nombreuses fonctionnalités - 25/03/2025
