L’industrie de la construction navale se tourne vers l’impression 3D pour accélérer son rythme

ARLINGTON, Virginie — L'équipe de construction de porte-avions du Newport News Shipbuilding de HII était confrontée à une échéance clé en mars 2022.

L'équipe devait déplacer en cale sèche un bloc de quille du futur Enterprise pesant des centaines de tonnes.

Les constructeurs navals équipent ces pièces, connues sous le nom de superlifts, sur la plate-forme d'assemblage final sur la jetée, installant la tuyauterie et le câblage dans ces énormes blocs Lego, puis les soulevant avec une grue dans la cale sèche.

Mais un seul élément a menacé de perturber cette activité complexe, a récemment déclaré aux journalistes Brian Fields, vice-président de l'Enterprise et du navire jumeau Doris Miller.

En novembre 2021, l’équipe a appris qu’une pièce en métal moulé – un composant critique mais sensible que Fields a refusé de nommer – ne serait pas disponible avant fin juin ou début juillet.

«J'avais besoin de mettre cet énorme superlift en cale sèche», a-t-il déclaré. « C'était une pièce, et je devais l'installer sur la plate-forme d'assemblage final. »

Attendre et l’installer plus tard « aurait été très risqué et aurait eu un impact financier important », a ajouté Fields.

Au lieu de choisir entre un retard dans le calendrier ou des dépenses supplémentaires, le constructeur naval et la Marine ont travaillé ensemble pour concevoir, qualifier et imprimer la pièce en 3D en seulement quatre mois, respectant ainsi la date limite du superlift de mars.

Bien que les circonstances soient inhabituelles, la Marine et ses fournisseurs espèrent qu’un jour ce sera la procédure par défaut, au lieu de la procédure de casting obsolète.

De hauts responsables de la Marine ont souligné à plusieurs reprises les défis liés à la base industrielle des sous-marins en particulier, ainsi qu’à celle des porte-avions et des navires de surface. Le nombre de fournisseurs diminue alors même que le service souhaite augmenter sa cadence de production.

Dans le cas des sous-marins d’attaque de classe Virginia, par exemple, les préoccupations liées à la base industrielle sont la seule raison pour laquelle le gouvernement n’augmente pas son taux d’acquisition de deux à trois par an.

Matt Sermon, directeur exécutif du Bureau exécutif du programme pour les sous-marins stratégiques qui supervise les questions relatives aux bases industrielles sous-marines, a déclaré que la Marine ne poursuivait pas la fabrication additive comme une nouveauté, mais plutôt « nous le faisons parce que nous le devons ».

C'est « la voie » pour arriver à temps à la construction et aux réparations des sous-marins, a-t-il ajouté.

Sermon a déclaré le 30 janvier lors d'une conférence de l'American Society of Naval Engineers que la base industrielle a le plus de difficultés à répondre à la capacité requise en pièces et composants en métaux lourds. Il s'agit notamment des pièces moulées, des pièces forgées, des vannes, des raccords et des fixations.

En fait, a-t-il déclaré, la Marine a examiné 5 500 pièces qui présentaient des problèmes de calendrier pour les nouvelles disponibilités de construction et de maintenance pour les sous-marins et les navires ; six matériaux représentent 70 % des retards de livraison, a-t-il déclaré. La fabrication additive pourrait permettre d’acheminer davantage de ces pièces vers les chantiers de construction et de réparation, de manière plus rapide et plus fiable.

Ces pièces ont toujours constitué un défi pour la base industrielle, car la métallurgie fondamentale est complexe et peut conduire à des défauts. Mais il y a moins d’entreprises qui fabriquent ces composants aujourd’hui qu’au cours des décennies précédentes, et cette base plus restreinte a du mal à répondre à la demande croissante.

La Marine a élaboré cette année un plan pour faire évoluer les métaux, les machines d’impression et les processus associés à ces six matériaux, de sorte que d’ici mars 2024, ils puissent être imprimés en volume et embarqués sur des sous-marins, a déclaré Sermon.

Le vice-amiral Bill Galinis, commandant du Naval Sea Systems Command, a déclaré à Defence News le 12 janvier que NAVSEA travaille avec ses centres de guerre et avec le programme de propulsion nucléaire naval pour faire progresser la compréhension et l'aisance du service maritime avec la technologie et les processus de fabrication additive.

« Ce processus n'est pas encore complètement mûr au point de pouvoir développer la fabrication additive comme je pense que nous en avons besoin », a-t-il déclaré. "Nous pouvons fabriquer des pièces uniques et franchement, même pour un composant de réacteur, nous avons construit des pièces assez complexes en utilisant la fabrication additive, mais nous ne sommes pas encore arrivés au point où cela soit évolutif."