Quand l’impression 3D permet la construction de bateaux

La fabrication additive est aujourd’hui une méthode de production utilisée partout, que ce soit sur Terre, dans les airs, l’espace ou encore dans le secteur maritime. Certains acteurs du secteur maritime se tournent en effet vers les technologies 3D pour concevoir des composants pour leurs bateaux, des pièces de rechange pour des sous-marins ou même des éléments d’hydrolienne. Nous ne reviendrons pas sur ces initiatives aujourd’hui mais sur les bateaux conçus par impression 3D : qu’ils soient entièrement ou partiellement imprimés en 3D, ils sont de plus en plus nombreux à intégrer la fabrication additive. De la proue à la poupe, découvrez comment les technologies 3D impactent la construction de nos bateaux à travers quelques cas d’application innovants.

UMaine, le plus grand bateau imprimé en 3D en une seule pièce

En 2019, l’Université du Maine a dévoilé le 3Dirigo, le plus grand bateau imprimé en 3D au monde. En 2022, l’Université a battu son propre record en imprimant deux nouveaux bateaux pour les Marines américains, dont l’un mesurait deux fois plus que le patrouilleur original de 25 pieds et de 5 000 livres. Bien que toutes les informations sur les deux bateaux ne soient pas divulguées pour des raisons de sécurité nationale, ce que nous savons, c’est qu’il s’agit de navires logistiques fabriqués pour le ministère de la Défense et capables de transporter deux conteneurs d’expédition et une escouade de fusiliers marins avec trois jours de ravitaillement. Il s’agit d’une étape étonnante dans la fabrication composite. Les bateaux ont également été fabriqués à l’aide de composites polymères et de la plus grande imprimante 3D polymère au monde, que l’UMaine a commandée en 2019 et qui a également fabriqué le 3Dirigo.

L’imprimante 3D de l’UMaine a été utilisée pour l’impression du bateau (crédits photo : Université du Maine)

MAMBO, un bateau imprimé en 3D en fibre de verre

Dévoilé en 2019 lors de Formnext, le bateau MAMBO a été conçu par Moi Composites, en collaboration avec Autodesk, Catmarine, Micad et Owens Corning. Il mesure 12’4 « (6,5 mètres) de long, 8’2 » (2,5 mètres) de large et pèse environ 1763,7 lb (800 kg). La particularité du projet est qu’il s’est avéré être le premier bateau fonctionnel en fibre de verre imprimé en 3D à naviguer dans les eaux italiennes lors du salon nautique de Gênes. Pour son développement, l’entreprise s’est appuyée sur la technologie de fabrication additive avec des matériaux composites à fibres continues. Le processus impliquait deux robots qui fabriquaient les composants du bateau à assembler. Ce système permet de créer des pièces beaucoup plus légères, mais solides et durables, en limitant les déchets de matière et sans avoir besoin de moules. Un exemple réussi des possibilités de l’impression 3D dans le secteur maritime !

Crédits photo : Moi Composites

Le premier bateau imprimé en 3D en état de naviguer en Europe

Une collaboration entre RISE (Research Institute of Sweden) et Cipax, le propriétaire de la société de bateaux Pioner, a abouti à la fabrication en une seule pièce du premier bateau imprimé en 3D en état de naviguer en Europe. Le modèle Pioner 14 Active Dark Line a été produit couche par couche à partir d’un mélange de plastique et de fibres de verre à l’aide de bras robotiques ABB. Pour que des clients, comme la police ou l’armée, s’équipent à l’avenir des bateaux imprimés en 3D, encore faut-il compenser la trop grande densité de matière avec des coques flottantes. Si cet objectif est atteint, rien ne devrait s’opposer à la commercialisation du modèle.

L’impression 3D au service de la fabrication de l’AC9F

L’entreprise néo-zélandaise Yachting Developments construit des bateaux depuis quelques années maintenant, particulièrement avec des matériaux composites.  Elle a développé une branche dédiée à la fabrication additive afin d’accélérer la production de ses navires. L’un de ses derniers projets a été d’imprimer en 3D toute la partie outillage nécessaire à la fabrication du AC9F, un bateau qui a pris part à la 36ème édition de la Coupe de l’America qui a eu lieu du 10 au 21 mars dernier. Grâce à l’impression 3D, les équipes ont pu réduire drastiquement le temps de fabrication du bateau final.

Crédits photo : Yachting Developments / Georgia Schofield

Tanaruz Boats se concentre sur la durabilité dans le domaine de l’eau

Tanaruz est une entreprise néerlandaise qui fabrique des bateaux imprimés en 3D à partir de polymères avec un accent particulier sur l’idée d’une économie circulaire. Cela signifie que les bateaux en fin de vie peuvent être démolis et le matériau utilisé pour en fabriquer de nouveaux. Les clients peuvent sélectionner leur propre bateau parmi une poignée de modèles sur une application, en choisir le style et le personnaliser selon leurs souhaits. La préoccupation environnementale accompagne l’ensemble du processus de production. Le matériau d’origine provient de l’industrie et il est ensuite retraité pour la production des bateaux. Le matériau utilisé est du polypropylène recyclé (PP) avec 30% de fibres de verre. Cette combinaison de matériaux impressionne par ses propriétés mécaniques et assure la longévité des bateaux. Pour réduire le temps de fabrication, Tanaruz mise sur l’impression 3D. La matière première est appliquée par un robot avec un extrudeur pour créer le design souhaité par le client. L’impression 3D offre de nombreux avantages lors de cette étape. En plus d’économiser du temps et de l’argent, elle permet de réduire la dépense d’énergie et de ressources, ce qui va de pair avec les principes de durabilité de l’entreprise. De plus, les demandes individuelles des clients et les conceptions créatives peuvent être mises en œuvre sans effort avec l’impression 3D. Les bateaux sont équipés d’un moteur électrique après la phase d’impression. Ils mesurent environ 6,5 mètres de long au total et offrent de la place pour 3 à 7 personnes.

Crédits photo : Tanaruz

Pegasus 88m, le premier superyacht imprimé en 3D

Le Pegasus 88m est un superyacht imprimé en 3D qui n’est pas seulement neutre en carbone, mais peut également être considéré comme « invisible ». L’idée de cet impressionnant yacht est venue au designer Jozeph Forakis sur l’île de Koufonissi. Il voulait créer un yacht qui, visuellement parlant, s’intégrerait parfaitement à l’environnement. Le yacht doit flotter comme des nuages ​​au-dessus de l’eau et être invisible au global. Le design extérieur du navire ressemble ainsi aux couleurs naturelles de l’eau, et la nature joue également un rôle majeur dans le design intérieur. En particulier, l’Arbre de Vie comprend quatre étages et il est placé au milieu d’une oasis de bien-être. Un jardin intégré à bord fournit également de l’air frais et de la nourriture fraîche et souligne l’idée dominante d’unité entre l’homme, la machine et la nature. Le designer poursuit l’idée d’invisibilité non seulement visuellement, mais aussi écologiquement. Pegasus 88m est alimenté par l’énergie solaire et n’émet aucune émission nocive. Côté fabrication, le designer a également eu le souci de miser sur une production durable. Un robot d’impression 3D a donc été utilisé pour le cadre de base, car la fabrication additive nécessite beaucoup moins d’énergie, de temps et de ressources.

Photo Credits: Strutturaleggera /Jozeph Forakis

Le ferry autonome conçu pour les Jeux Olympiques 2024 à Paris

Un autre type de bateau imprimé en 3D est le ferry autonome qui doit être mis en service pour faciliter le transport du public sur la Seine lors des Jeux Olympiques 2024. Il s’agit d’un projet de Holland Shipyards Group, Sequana Développement et Roboat, qui ont remporté en décembre 2022 l’appel d’offres lancé par les Voies Navigables de France. L’objectif de ce projet est de désengorger les voies routières et les transports publics tout en réduisant les émissions de CO2. Le ferry mesurera 9 mètres sur 3,90. Il s’agit du plus gros modèle de ferry autonome imprimé en 3D au monde. C’est sa coque qui a été construite grâce à la fabrication additive à partir de matériaux recyclés. Autonome et design, il dispose d’un système de propulsion électrique. L’amarrage et la charge seront automatisés.

Crédits photo : Holland Shipyards Group

Hydra, le tout premier prototype de vaisseau sans pilote imprimé en 3D

Les Émirats arabes unis ont fait de grands progrès dans la fabrication additive dans le secteur maritime cette année en imprimant en 3D le tout premier prototype de navire sans pilote. Le fabricant d’équipements marins d’Abu Dhabi, Al Seer Marine, a dévoilé « Hydra », un prototype de navire de surface sans pilote (USV) imprimé en 3D qui a été présenté à l’exposition NAVDEX 2023. Ce vaisseau de 5 mètres de long et de 350 kg marque une avancée significative dans l’innovation de l’impression 3D. En collaboration avec les fabricants d’imprimantes 3D néerlandais CEAD, Al Seer Marine utilise la technologie AM Flexbot pour l’impression 3D à grande échelle. Bien que les composants spécifiques n’aient pas été dévoilés, la conception et la construction rapides d’Hydra en cinq jours ont mis en évidence l’efficacité de l’impression 3D. Al Seer Marine prévoit d’intégrer davantage le système de CEAD et d’imprimer des pièces supplémentaires pour le navire, notamment un mât intégré et des moteurs électriques. La société fait également allusion à un prochain modèle de vaisseau sans pilote plus léger, illustrant davantage le potentiel de l’impression 3D dans la technologie marine.

Crédits photo : Naval News

Le voilier imprimé en 3D de Caracol

Le fabricant italien Caracol est de plus en plus connu dans l’industrie de l’impression 3D pour ses solutions de fabrication additive grand format ainsi que pour son engagement envers la durabilité. Et les deux sont au cœur d’un projet particulier de l’entreprise : le voilier Beluga imprimé en 3D. Fabriquée en partenariat avec NexChem et à l’aide du système de fabrication additive robotique exclusif de Caracol, la coque du Beluga a été imprimée en une seule pièce à l’aide de PP recyclé avec 30 % de fibre de verre pour plus de résistance. L’entreprise cite le voilier comme un exemple des avantages d’une économie circulaire ainsi que la preuve que les matériaux recyclés peuvent être utilisés pour des applications avancées. De plus, la société note que le voilier imprimé en 3D est un symbole de nouveaux départs, de redémarrage et d’exploration.

Les sloops durables d’IMPACD Boats

Les bateaux de type sloop de la société néerlandaise IMPACD Boats, basée au sein de la Frise, la plus grande province du pays, sont fabriqués à partir de matériaux recyclés. Les bateaux d’IMPACD Boats sont eux-mêmes recyclables. La société indique que ses embarcations sont 74% plus durables que les sloops standard, selon une étude de l’Université de technologie de Delft. Les bateaux fonctionnent avec un moteur électrique. IMPACD Boats propose plusieurs modèles de sloop, du 450 Limited, qui dispose d’un moteur hors-bord Mercury Avatar 7.5e, peut transporter jusqu’à 5 personnes et existe en 100 exemplaires seulement, à l’IMPA CD 635, présenté comme de forme plus traditionnelle et conçu pour transporter 8 personnes, en passant par l’IMPCD 550, plus sportif, et l’IMPACD 570, adapté au transport de 8 passagers également, qui dispose d’un pont pour prendre le soleil. Les modèles 500MB et 680MB devraient sortir prochainement.

Photo Credits: IMPACD Boats

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