La première pale d’hélice creuse imprimée en 3D

Le spécialiste français de la défense navale et des énergies maritimes renouvelables, Naval Group, a récemment présenté la première pale creuse d’hélice imprimée en 3D. Il s’agit là d’une collaboration avec l’Ecole Centrale de Nantes dans le cadre du projet européen H2020 RAMSSES1. La pale devrait répondre à l’objectif de réduction de l’impact environnemental des navires civils du programme. De plus, elle devrait offrir de meilleures capacités opérationnelles. Un cas d’application qui montre comment la fabrication additive impacte le secteur des transports, et plus particulièrement du maritime.

 

La technologie WAAM au cœur du projet

L’année dernière, les deux partenaires avaient présenté leur prototype de pale d’hélice grande échelle, également réalisée par impression 3D. Le résultat pesait 300 kilos et avait été conçu grâce au procédé WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) qui vient extruder des tiges métalliques, soudées ensuite couche par couche par une tête robotique. Cette année, Naval Group et l’Ecole Centrale de Nantes ont présenté un démonstrateur de pale d’hélice creuse.

 

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Le démonstrateur de pale d’hélice creuse (crédits photo : Naval Group – Centrale Nantes)

 

La technologie d’impression 3D métal WAAM permettrait aux équipes de concevoir des pièces plus grandes. Ces pièces pourraient mesurer jusqu’à 6 mètres de diamètre, une taille impossible à obtenir via des procédés de fabrication classiques. Le procédé a été choisi pour réaliser des propulseurs à géométrie complexe et à terme, améliorer le rendement de la propulsion des bateaux militaires. Le responsable du projet chez Naval Group précise :

 

“Bien que la fabrication additive soit de plus en plus présente dans l’industrie, la programmation et la conception de pièces complexes telles que des pales de navires représente un véritable défi pour nos équipes et celles de nos partenaires. Le potentiel du procédé, révélé par ce nouveau cas d’étude, nous permet d’envisager des performances inégalées pour les propulseurs de demain. C’est en prenant part à des projets tels que RAMSSES et en animant notre réseau de partenaires académiques et industriels que nous réussirons à intégrer durablement l’impression 3D dans les chantiers navals.”

Patrice Vinot, Chef de Projet R&D chez Naval Group

 

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Crédits photo : Naval Group – Centrale Nantes

 

Une pale aux nombreux avantages

Le démonstrateur de cette pale d’hélice creuse a été imprimé en 3D avec de l’inox à l’échelle ⅓. Il aura fallu un peu moins d’une centaine d’heures d’impression pour obtenir ce résultat. L’objet final possède une masse de 300 kilos, 40% plus légère que des pales conçues grâce à des procédés classiques. Une réduction de poids qui a une conséquence directe sur la quantité de matière première utilisée mais qui vient réduire la charge appliquée sur les moteurs et donc à terme une baisse de la consommation en carburant et donc de l’impact environnemental du navire en question.

 

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