L’Université du Maine crée le plus grand bateau imprimé en 3D au monde

Une équipe de chercheurs de l’Université du Maine a révélé il y a quelques jours la plus grande pièce imprimée en 3D au monde. Il s’agit d’un bateau, le 3Dirigo, conçu sur une imprimante 3D grand format polymère développée par le UMaine Advanced Structures and Composites Center. La pièce mesure 7,62 mètres de longueur et pèse 2,2 tonnes ! Les équipes du projet se voient récompenser de 3 records mondiaux : celui de la plus grande pièce solide imprimée en 3D, celui du plus grand bateau imprimé en 3D et enfin celui de la plus grande imprimante 3D. Une initiative pleine de promesses pour le secteur maritime qui peut profiter des avantages de la fabrication additive.

Les acteurs de la fabrication additive sont de plus en plus nombreux à se tourner vers l’impression 3D grand format, espérant créer de larges structures en une seule fois et s’éviter des étapes d’assemblage ou de post-traitement souvent chronophages. L’Université du Maine rejoint donc cette tendance, en mettant l’accent sur l’utilisation de matériaux composites : en mai dernier, elle avait reçu, avec son partenaire le laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL), 20 millions de dollars pour développer un programme de fabrication additive grand format à base de matériaux d’impression 3D chargés en bois et dérivés de l’industrie forestière. L’impression 3D du bateau constitue donc une avancée significative dans ce projet soutenu par le gouvernement. 

L’imprimante 3D grand format et le bateau imprimé en 3D (crédits photo : UMaine)

Le processus de fabrication du bateau imprimé en 3D

Les équipes du UMaine ont travaillé avec Ingersoll Machine Tools pour développer leur imprimante 3D offrant un volume d’impression de 30 x 6,70 x 3 mètres (longueur, largeur et hauteur) et une vitesse de 227 kilos par heure. La tête d’impression est fixé sur un portique monté sur des rails, facilitant le déplacement sur la longueur. Le fabricant est assez timide quant aux matériaux aujourd’hui compatibles, bien qu’il précise que la machine a été conçue pour utiliser des matières premières d’origine biologique, notamment de la cellulose issue du bois.   Elle aurait été pensée pour des applications de prototypage rapide pour des applications civiles, de défense et d’infrastructure.

Afin de démontrer les capacités de leur imprimante 3D grand format, les équipes ont créé 3Dirigo, un bateau imprimé en 3D en seulement 72 heures à partir d’un mélange de plastique et de cellulose du bois. La pièce mesure 7,62 mètres de longueur et pèse 2,2 tonnes, ce qui en fait la structure solide la plus grande jamais imprimée en 3D. Le bateau a été testé a été testé par le Alfond W2 Ocean Engineering Laboratory, un lieu de test  équipé d’un éoliphone haute performance et d’un bassin à houles multi-directionnelles.

Le bateau a été testé par le Alfond W2 Ocean Engineering Laboratory

D’autres projets imprimés en 3D par l’imprimante 3D XXL

L’Université du Maine en a profité pour présenter un second projet, à savoir à un abri de communication imprimé en 3D pour l’armée américaine, mesurant 3,6 mètres de long. Elle travaille en collaboration avec le Combat Capabilities Development Command (CCDC), une branche de l’armée qui consiste à déployer rapidement des systèmes d’abri pour les soldats. Col Frank Moore, adjoint militaire du CCDC Soldier Center, explique :  « L’innovation dont nous avons été témoins ici à l’Université du Maine va révolutionner la manière dont l’Armée conçoit des prototypes et fabrique des abris, des véhicules et d’autres grands systèmes. Les systèmes imprimés 3D, plus légers mais plus robustes, forgeront l’avenir du matériel expéditionnaire conformément à la nouvelle politique de l’armée en matière de fabrication de pointe. »

L’impression 3D du bateau n’a pris que 72 heures

La machine devrait également permettre de répondre à des besoins de systèmes d’infrastructure à déploiement rapide et à faible logistique. Dans cette logique là, les équipes ont imprimé en 3D un moule de 2,2 tonnes et de 6,4 mètres de long pour fabriquer une poutre de pont de 23 mètres de long. Le pont devrait être construit à Hampden, dans le Maine, durant l’été 2020. Habib Dagher, directeur exécutif du UMaine Advanced Structures and Composites Center conclut : « Nous sommes vraiment honorés de travailler avec de tels partenaires. Avec cette grande imprimante, nous pourrons accélérer l’innovation et le développement de prototypes dans les secteurs civil et militaire. Notre objectif est d’imprimer avec 50% de produits en bois et d’obtenir des propriétés similaires à celles de l’aluminium. » Retrouvez plus d’informations ICI.

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