La fabrication additive permet une plus grande déployabilité des navires de la marine néerlandaise
L’impression 3D devient de plus en plus une technologie clé pour la marine néerlandaise. En rendant possible l’impression de pièces à bord des frégates, celles-ci deviennent moins dépendantes d’opérations logistiques complexes. La dernière innovation en date de la marine néerlandaise est le développement de l’AMCOD, un centre de réparation mobile et intégré dans un simple conteneur maritime. Dans l’heure qui suit son installation, et ce partout dans le monde, les unités de défense de la marine peuvent commencer à imprimer en 3D des pièces plastiques robustes. Dans cet AMCOD, l’imprimante 3D industrielle FUNMAT PRO 410 du fabricant INTAMSYS, est utilisée pour imprimer des pièces de rechange qui sont sujettes à un important stress mécanique et thermique.
Quand un navire de la marine néerlandaise quitte le port de Den Helder, une localité située au nord d’Amsterdam, pour une mission, il y a environ 30000 pièces de rechange a bord. Toutes ces pièces sont indispensables au maintien opérationnel du navire durant toute la durée de la mission. Les pièces sont très variées, l’on peut en effet y trouver des pièces de moteur de très haute qualité, mais aussi des pièces de protection pour les missiles, ou encore des filtres anti-mauvaises herbes.
“Si nous pouvions n’imprimer ne serait-ce 10% de ces 30000 pièces, nous pourrions alors réduire notre empreinte logistique de façon spectaculaire”, déclare Max Nijpels, qui travaille à l’Expertise Centre Additive Manufacturing (ECAM), un laboratoire d’innovation rattaché à la Directie Materiële Instandhouding (DMI), le service maintenance de la marine néerlandaise.
“Si nous pouvions remplacer ces 10% de pièces de rechange par une simple imprimante 3D et quelques bobines de filaments, nous économiserions de l’espace de stockage, du poids et diminuerions drastiquement les problèmes liés à la logistique. En plus de cela, la fabrication additive nous permet une plus grande réactivité et déployabilité opérationnelle”.
Des pièces de rechange de qualité
MARAMEX, la plateforme navale interne pour l’échange de fichiers 3D, pour les paramètres d’impression et autres descriptions, contient déjà plusieurs centaines de composants qui ont été testés et validés. Les personnels navigants formés à l’ECAM peuvent eux-mêmes avoir recours à la rétro-ingénierie pour les pièces qui ne sont pas encore disponibles en téléchargement sur le ‘’Thingiverse de la marine’’. Jusqu’à présent, ce ne sont pas des pièces critiques, pour lesquelles le PLA en tant que matériau est suffisant. L’ECAM veut maintenant aller plus loin. C’est pourquoi il a investi dans trois imprimantes 3D haute performance et haute température du fabricant INTAMSYS : une FUNMAT HT, le modèle d’entrée de gamme, et deux FUNMAT PRO 410, la version plus industrielle. Max Nijpels: “Nous voulons imprimer des pièces de rechange pouvant être utilisées dans, par exemple, le compartiment moteur, où la température peut augmenter brusquement. Ou encore pour des applications ou la pièce se trouve soumise à d’importantes contraintes mécaniques.’’ Cela nécessite le recours à l’impression 3D avancée, avec des polymères tels que le polycarbonate, le PEKK ou encore le PEEK et le nylon-fibre de carbone. Les trois imprimantes FUNMAT d’INTAMSYS ont été acquises pour ces raisons. “Elle vont fonctionner de pair avec les autres imprimantes FFF plus standardes. Là où ces dernières échoueront à satisfaire nos besoins, nous utiliserons les nouvelles imprimantes 3D d’INTAMSYS’’.
Plateforme ouverte et qualité d’impression
Pour la marine néerlandaise, trois critères étaient primordiaux lors de la sélection d’une imprimante 3D haute température: une plateforme ouverte; le choix libre des matériaux utilisés ; la facilité d’utilisation et la fiabilité.
Max Nijpels : ‘’Les imprimantes 3D d’INTAMSYS nous permettent d’imprimer du Polycarbonate ou du PEEK tout aussi aisément que du PLA, et ce grâce à une chambre d’impression chauffée pouvant atteindre 90C. Le fabricant d’imprimantes industrielles INTAMSYS a su trouver le bon compromis pour le contrôle de la température, de sorte à ce que celle-ci soit suffisamment élevée pour prévenir tout gauchissement, mais aussi que le refroidissement soit suffisant pour assurer une bonne adhésion des différentes couches et maintenir une qualité optimale d’impression.’’
Une plateforme ouverte à différents matériaux et indispensable pour le processus de certification
La plateforme ouverte des imprimantes haute température d’INTAMSYS fut donc un critère essentiel pour la marine néerlandaise. Le fabricant INTAMSYS offre la possibilité à ses clients d’utiliser des matériaux validés et certifiés par les principaux fournisseurs de bobines de filaments 3D, mais aussi d’avoir recours à d’autres fournisseurs, pour certains moins connus, et de personnaliser les paramètres d’impression. La marine néerlandaise cherche cette liberté dans le choix des matériaux ‘’Dans le future, nous souhaitons passer au processus de certification. Pour certaines pièces, la certification Loyyds / DNV est indispensable, et pour cette raison nous devons connaitre les matières premières qui composent les différents filaments que nous utilisons,’’ explique Max Nijpels. INTAMSYS nous offre cette liberté de choix et nous permet de modifier à notre guise les paramètres d’impression directement depuis le menu de l’imprimante 3D. Une fois les paramètres définis, ou bien une fois le profil pre-paramétré choisi, l’impression 3D de ces polymères haute performance devient tout aussi facile que lorsqu’il s’agit d’imprimer du PLA. C’est cette facilité d’impression, et ce même avec des matériaux pourtant complexes, que la marine néerlandaise recherche, puisque sur le terrain il faut pouvoir rester opérationnel coûte que coûte.
Conteneur Fabrication Additive
Afin de moins dépendre des aléas des chaînes d’approvisionnement logistiques, l’ECAM a développé l’AMCOD, pour les unités de défense néerlandaises : le ‘Additive Manufacturing Container for Defence’. Ce conteneur incorpore donc une imprimante 3D industrielle haute température, à savoir la FUNMAT PRO 410, qui dispose d’une boîte à filaments chauffée, d’une chambre d’impression également chauffée et de deux buses. Le tout est placé dans un conteneur d’expédition équipé de la climatisation, d’un système de ventilation et d’un onduleur pour éviter des fluctuations de la charge de pointe du générateur pouvant perturber le bon fonctionnement des imprimantes 3D. Deux postes de travail de type ‘Conception ‘assistée par ordinateur’ ont ainsi été créés et se composent de 3 imprimantes FFF, dont la FUNMAT PRO 410 du fabricant INTAMSYS. Très flexible, l’AMCOD peut être installé et opérationnel en moins d’une heure. La marine néerlandaise, quel que soit son lieu de mission n’est maintenant plus dépendante de complexes chaines d’approvisionnement logistiques, et peut donc imprimer ses propres pièces de rechange prêtes à l’emploi, et ce grâce a l’impression 3D et aux imprimantes industrielles haute performance du fabricant INTAMSYS.
