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 sous l’eau. 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.

Le premier bateau imprimé en 3D en une seule pièce

La collaboration entre RISE (institut de recherche de Suède) et Cipax, propriétaire de la compagnie de bateaux Pioner, a permis de créer le premier bateau européen imprimé en 3D en une seule pièce, capable de naviguer. Le modèle Pioner 14 Active Dark Line a été imprimé en 3D couche par couche à partir d’un mélange de plastique et de fibre de verre à l’aide de bras robotisés ABB. Il est toutefois encore nécessaire de compenser la densité trop élevée du matériau par des flotteurs. Si cet objectif est atteint, rien ne devrait s’opposer à la commercialisation du modèle.

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

Présenté en 2019 lors du salon international FormNext, le bateau MAMBO a été conçu par la société Moi Composites, en collaboration avec Autodesk, Catmarine et Micady Owens Corning. Il mesure 6,5 mètres de long, 2,5 mètres de large et pèse environ 800 kg. Premier bateau fonctionnel en fibres de verre imprimé en 3D, le MAMBO a navigué dans les eaux italiennes pendant le salon nautique de Gênes. Pour sa conception, l’entreprise s’est appuyée sur la technologie de fabrication additive avec des matériaux composites à fibres continues. Deux robots ont été utilisés dans le processus d’impression pour fabriquer les différentes sections, qui ont ensuite été assemblées. Ce système a permis de créer des pièces beaucoup plus légères, mais surtout solides et durables, en limitant les déchets de matériaux et sans avoir besoin de moules – un exemple réussi des possibilités de l’impression 3D dans le secteur maritime !

3Dirigo, le plus grand bateau imprimé en 3D

En septembre 2019, l’Advanced Structures and Composites Center de l’Université du Maine a fait les gros titres en annonçant qu’il avait fabriqué le plus grand bateau imprimé en 3D au monde. Le 3Dirigo a été imprimé en 72 heures par l’une des plus grandes imprimantes 3D thermoplastique et mesure 7,62 m de long pour un poids de 2 268 kg. En plus d’être inscrit dans le Guinness des records, il détient également le record du plus grand objet solide imprimé en 3D au monde. Bien que le bateau ne soit pas destiné à être utilisé, il a été testé dans une piscine sur le site d’essai de l’Alfond 22 Ocean Engineering Laboratory, où des sénateurs américains et un représentant du Maine sont montés à bord. Le projet s’inscrit dans le cadre d’un partenariat avec le laboratoire national Oak Ridge du ministère américain de l’énergie (ORNL), en vue de développer un programme de fabrication additive grand format basé sur des matériaux d’impression 3D contenant des fibres de bois.

Roboat et le projet de flotte autonome

Roboat est le fruit d’un projet de recherche de cinq ans mené par l‘Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions et le Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) du MIT. Les instituts ont l’intention de fabriquer la première flotte imprimée en 3D de navires autonomes au monde. Ceux-ci s’appuieront sur une technologie de conduite autonome destinée à transformer les villes et leurs voies navigables grâce à l’automatisation. Des plates-formes autonomes seront intégrées pour former des ponts et des scènes flottants, collecter des déchets, livrer des marchandises et transporter des personnes, tout en collectant des données sur la ville. 

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.

Le projet One Minute Boat

Chaque minute, ce n’est pas moins de 20 tonnes de déchets plastiques qui se déversent dans les océans. Malgré leur importante nocivité pour la vie marine, des millions de bouteilles en plastique sont jetées quotidiennement dans la mer. C’est pourquoi l’entreprise Searious Business, spécialisée dans la lutte contre la pollution plastique, a développé le projet “One Minute Boat”, baptisé ainsi en référence aux données énoncées précédemment. Le voilier, imprimé en 3D, sera construit à partir de 20 000 kg de plastique PET récupérés sur des bouteilles en plastique jetées. Afin d’obtenir un modèle du projet, Searious Business a collaboré avec la société Lay3rs, qui a imprimé en 3D une réplique du bateau avec du PET recyclé. Une initiative qui prouve que la fabrication additive a elle aussi un rôle à jouer dans la lutte contre la pollution des océans.

Thermwood et l’impression 3D de bateaux

L’année dernière, Thermwood, une entreprise spécialisée dans les solutions de fabrication additive grand format, a utilisé l’impression 3D pour fabriquer un moule de coque pour un bateau de 15,54 m de long en ABS renforcé de fibres de carbone. Pour ce faire, l’entreprise a utilisé sa plus petite imprimante 3D, la LSAM MT, qui possède cependant un volume d’impression très important, de 3 x 3 m. Thermwood a ensuite imprimé en 3D quatre pièces en un peu moins de 3 jours, pesant au total plus de 1 800 kg (environ le poids d’un hippopotame), qu’elle a ensuite boulonnées pour former la coque du bateau. 

Le Livrea26 de Windform 

Le bateau Livrea26 a été produit par le CRP Group, un groupe industriel spécialisé dans la fabrication additive et le prototypage rapide. Le Livrea26, qui est le fruit de la collaboration entre le CRP Group et Livrea Yacht Italia, est largement inspiré des bateaux de pêche traditionnels de l’île italienne de Pantelleria. Ensemble, les partenaires veulent contribuer au développement de matériaux innovants pour la construction de bateaux, dans le but de révolutionner les méthodes de construction et de conception des embarcations. Le modèle, imprimé en 3D, a été fabriqué avec des matériaux Windform. Grâce à la fabrication additive et aux matériaux Windform, le bateau a été construit en quelques jours seulement. Il offre de hautes performances et une esthétique remarquable.

Un kayak imprimé en 3D

Enfin, le dernier bateau de notre liste n’est pas un prototype mais un kayak entièrement fonctionnel – le premier de son genre. Le génie à l’origine de cette invention est Jim Smith, de la société Grass Roots Engineering. Il a réussi à créer un kayak de 5 mètres de long, 0,5 mètre de large et pesant environ 30 kilogrammes, en utilisant 28 plastiques ABS différents. À part cela, Jim n’a utilisé que des vis, des inserts filetés et du mastic silicone. Pour mener à bien son projet, l’ingénieur de 3D Systems a même créé une imprimante 3D personnalisée à grande échelle. Une chose est sûre : aucun défi n’a pu l’arrêter dans cette innovation et peut être qu’à l’avenir, d’autres kayaks seront imprimés en 3D.

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