La première hélice de bateau imprimée en 3D est prête à l'emploi

Dans la foulée des secteurs de l’automobile, de la médecine et de l’aérospatiale, c’est au tour du secteur de la construction navale d’exploiter les avantages de l’impression 3D. Après plusieurs tests et prototypes, la première hélice de bateau imprimée en 3D, conçue et finalisée par une équipe d'ingénieurs aux Pays-Bas, est prête pour une utilisation en mer.

Le WAAMpellermesurant 1,35 m et pesant 200 kg, a été présenté officiellement chez Damen Shipyards à Gorinchem (Hollande-Méridionale).

Fabriquée à l’aide de la technologie WAAM (wire arc additive manufacturing), l’hélice est le fruit d'une collaboration étroite entre le conglomérat Damen Group, le fabricant d’hélices Promarin, Bureau Veritas et le RAMLAB (Rotterdam Additive Manufacturing LAB) du port de Rotterdam, qui ont rassemblé leurs connaissances et leurs moyens pour mener à bien ce projet. Le WAAMpeller a ensuite fait l'objet de tests approfondis afin de garantir qu’il était prêt à l’emploi.

Baptême du feu

Le premier prototype était prêt en août, suivi d’une seconde version nettement améliorée dès l’automne. Un élément important dans ce contexte est l’interaction entre matériel et logiciels. En effet, lors de la réalisation des 298 couches d’alliage nickel-aluminium-bronze, le contrôle minutieux de tous les paramètres du processus revêt une importance capitale.

Le deuxième prototype a été installé sur un Stan Tug 1606 (remorqueur) afin de vérifier son comportement dans des conditions de navigation en mer réelles. De tels tests sont coûteux, car les pièces doivent satisfaire aux réglementations et lois très strictes en matière d’environnement qui sont en vigueur dans tous les ports du monde. Des scénarios consacrés à la vitesse et aux arrêts d’urgence ont également été réalisés dans les moindres détails ; ceux-ci soumettent en effet l’hélice à de fortes pressions. L’hélice imprimée en 3D a présenté, dans tous les tests, le même comportement d’une hélice moulée classique.

Après les derniers correctifs, le produit fini est techniquement en ordre et prêt pour une application commerciale. Le projet, qui n’a pris au total que sept mois, a pu ainsi démontrer le potentiel des techniques d’impression 3D pour la construction navale en vue de la production de composants de bateaux.

L’importance de l’AM pour la construction navale

Lorsqu’un bateau doit rentrer au port pour le remplacement d’un composant, des semaines, voire des mois peuvent s’écouler avant qu’il soit disponible. Par conséquent, les entreprises perdent des millions d’euros et se voient même contraintes d’entreposer des pièces de rechange. Grâce à l’additive manufacturing (AM), ces pièces peuvent être fabriquées en quelques jours à peine. Pour le WAAMpeller, la technologie WAAM a été employée. Il s’agit d'un processus de soudure à l’arc de fil d’acier. Les composants ont en outre été finis par fraisage CNC classique. Une telle approche garantit un gain de temps et d’argent, une grande précision et des performances de niveau supérieur.

(Illustrations : Damen Shipyards)