Numéro : 2765 - Année : 2021
La fabrication additive par procédé WAAM de propulseurs de navires militaires. Une innovation devenue réalité industrielle
Cyril Nota - Naval Group - site de Nantes-Indret, La Montagne, France
Guillaume Rückert - Naval Group Research, Bouguenais, France
Jean-Loup Heuzé, Lisa Carlino - DGA Ingénierie des projets, Paris, France
Martin Prigent - DCSSF, Paris, France
Laurent Courrègelongue- Bureau Veritas Marine & Offshore, Puteaux, France
Parmi les différentes solutions de fabrication additive étudiées par Naval Group depuis une dizaine d’années, le procédé WAAM (pour Wire Arc Additive Manufacturing) parait particulièrement bien adapté à la fabrication de pièces de structures de grandes dimensions et, en particulier, de pales d’hélices de navires. Au sein du laboratoire JLMT (Joint Laboratory for Marine Applications), commun entre l’Ecole Centrale de Nantes et Naval Group, les travaux ont démontré la capacité de cette solution extrapolée du soudage à réaliser des pièces de qualité au moins équivalente voire supérieure aux pièces de fonderie. Depuis 6 ans, DGA encourage Naval Group, au travers du financement d’études amonts, à investiguer tout le potentiel de cette technologie. Du fait des bonnes performances mécaniques et de fatigue des matériaux obtenus par ce procédé et à sa capacité à réaliser des formes complexes sans forte contrainte (utilisation d’outillages de fabrication limitée, faible surépaisseur de fabrication …), le procédé WAAM peut également apporter des solutions de conception innovantes, en déposant la matière à des endroits précis et au juste nécessaire.
La réalisation, par ce procédé, de pales massives équipant, depuis fin 2020, l’hélice du chasseur de mine « Andromède » de la Marine nationale, constitue une première étape dans la réalisation des propulseurs marins, démontrant ainsi la faisabilité de telles applications et leurs aptitudes à l’emploi.
Dans un futur proche, l’introduction de pales creuses ouvre de nouveaux champs de conception permettant de se libérer de la contrainte de masse, de repousser les limites des performances accessibles (tenue à la cavitation et rendement propulsif améliorés par une adaptation du profil). Enfin, la fonctionnalisation des cavités des pales pour différents usages tels que le placement de capteurs pour un monitoring en service ou des matériaux amortissants pour réduire les bruits produits par le propulseur ouvre un vaste champ d’applications pour le futur.
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