Le bateau constituera-t-il une avancée majeure dans la technologie d’impression 3D ?

Le test final a été brutal. Maarten Lugtenberg manie un marteau qui rebondit simplement sur le spécimen, laissant à peine une égratignure.

Après deux ans de tests, le matériau s’est finalement avéré adéquat : un mélange spécifique de thermoplastique et de fibre de verre qui est solide, ne nécessite aucun revêtement supplémentaire pour le protéger du soleil et résiste à l’encrassement et à la croissance marine.

La base idéale, a déclaré M. Logtenberg, à partir de laquelle imprimer un bateau en 3D.

Les bateaux doivent résister au caractère impitoyable du milieu marin. L’une des raisons pour lesquelles la construction de bateaux est notoirement une activité à forte intensité de main-d’œuvre.

Mais après des mois de peaufinage de la chimie, il n’a fallu que quatre jours pour allumer la première imprimante de coque dans la nouvelle usine dirigée par M. Logtenberg et ses collègues.

“Nous automatisons environ 90 % du processus de construction des bateaux, et ce, en un temps record”, explique-t-il.

“Habituellement, il faut des semaines pour fabriquer une coque. Nous en imprimons une chaque semaine désormais.”

C’est le genre d’histoire que l’impression 3D promet depuis longtemps. Un processus de fabrication rapide et économe en main d’œuvre qui réduit considérablement les coûts.

Ces promesses n’ont pas toujours été tenues, mais M. Logtenberg est convaincu que le secteur maritime est un secteur dans lequel l’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, peut jouer un rôle transformateur.

M. Logtenberg est le co-fondateur de CEAD, une entreprise qui conçoit et fabrique des imprimantes 3D à grande échelle basée dans la ville néerlandaise de Delft.

Jusqu’à présent, son activité consistait à fournir des imprimantes à d’autres, mais, parallèlement à la construction de bateaux, CEADO a décidé de s’impliquer dans la production.

“Les bateaux imprimés en 3D doivent encore être acceptés par le marché”, a déclaré M. Logtenberg.

“Les gens ne vont pas investir en espérant simplement que le marché se développe. Ils préfèrent d’abord acheter l’électricité. (Donc) au lieu de simplement construire la machine, nous allons le faire nous-mêmes.”

La construction de bateaux traditionnels en fibre de verre nécessite un moule et un travail manuel considérable pour garantir que le navire ait la résistance requise.

Dans la fabrication additive, le travail est déjà effectué dès la phase de conception, le logiciel et l’imprimante elle-même sont construits (ce qui demande beaucoup de main d’œuvre).

Les imprimantes 3D fonctionnent en créant de minuscules couches de matériau de base dans une conception numérique prédéterminée.

Chaque calque se lie ensuite au précédent pour permettre la création d’un objet unique et homogène.

Au stade de la fabrication, tant que le matériau de base est disponible, l’intervention humaine est peu ou pas nécessaire.

La conception peut être ajustée sans nécessiter de changements majeurs dans le processus de construction.

De nombreuses impressions 3D fonctionnent à une échelle relativement petite – la dentisterie est un domaine dans lequel elle a eu un impact important. Construire un bateau capable d’opérer dans des conditions réelles est un autre défi.

La plus grande imprimante 3D du CEAD mesure environ 40 m de long et a été utilisée par un client d’Abu Dhabi pour imprimer un ferry électrique.

Et depuis 12 mois qu’ils exploitent le Marine Applications Center de Delft, ils ont déjà construit un prototype de bateau rapide de 12 m similaire à un RIB pour la marine néerlandaise.

“En général, lorsque la Marine achète un bateau, il lui faut quelques années pour l’obtenir et elle paie une somme considérable”, a déclaré M. Logtenberg.

“Nous l’avons fait en six semaines et avec un budget très limité. Et nous pouvons en tirer des leçons et en fabriquer un autre en six semaines et même recycler le premier.”

Un autre domaine en croissance rapide est l’utilisation de navires sans pilote – les drones nautiques. Le CEAD a récemment participé à un essai avec les forces spéciales de l’OTAN où des drones ont été construits sur place en quelques heures en modifiant la conception pour répondre aux exigences opérationnelles.

Selon M. Logtenberg, la possibilité de déplacer la production rend l’impression 3D incroyablement flexible.

Même une imprimante de grande taille peut être transportée dans un conteneur d’expédition et rapprochée beaucoup plus de l’utilisateur final.

“Peu importe qu’il s’agisse d’un petit bateau de travail de 6 m ou d’un bateau militaire de 12 m. La machine prend autant de temps que nous en avons la conception.

“Le seul transport que nous devons effectuer est le matériau de base, qui est livré dans des big-bags et qui est très efficace par rapport à un bateau.”

Non loin du CEAD, dans la ville portuaire de Rotterdam, la société Raw Idea et sa marque « Tanaruz » cherchent à avoir un impact similaire sur le marché des loisirs, notamment la location.

“Les consommateurs sont hésitants (à cause de la nouveauté), mais le marché de la location est vraiment enthousiaste”, explique Joyce Pont, directrice générale de Raw Idea.

“C’est du marketing, vous pouvez aller sur les réseaux sociaux et dire : ‘Nous avons un bateau imprimé en 3D’, et tout le monde veut voir et toucher ce bateau.”

Un autre argument de vente est que Raw Idea utilise un mélange de fibre de verre et de plastiques de consommation recyclés (bouteilles de boissons gazeuses, etc.).

C’est l’une des raisons pour lesquelles le prix est désormais comparable à celui des bateaux de construction traditionnelle, car il coûte plus cher d’acheter des matériaux recyclés.

Mais Mme Pont a déclaré que l’échelle et la flexibilité réduiraient les coûts de manière significative.

“Je suis sûr que dans cinq ans, les bateaux imprimés en 3D envahiront le marché des bateaux rapides, comme les bateaux de travail, comme les bateaux rapides”, me dit-il.

L’industrie maritime est étroitement réglementée, mais les autorités de certification doivent suivre le rythme de l’innovation.

RAW Idea et CEAD collaborent avec les régulateurs européens en temps quasi réel, car ils utilisent de nouveaux matériaux et de nouvelles idées pour construire des navires incomparables à ce qui a été fait auparavant.

L’impression 3D a souvent été saluée comme une technologie révolutionnaire mais n’a pas toujours été à la hauteur de ces espoirs.

M. Logtenberg affirme que la technique est utilisée dans un certain nombre de contextes différents.

“Tout est considéré comme une seule chose, mais vous avez l’impression sur métal, l’impression sur polymère ou à grande échelle, ce sont toutes des applications différentes.

“De nombreuses applications n’ont pas abouti parce qu’elles n’étaient pas suffisamment compétitives, mais il y en a quelques-unes où cela s’est réellement produit et est utilisé.”

La fabrication additive est plus fréquemment utilisée dans l’industrie maritime, mais dans des niches technologiques plutôt que dans des coques entières.

Jusqu’où peut aller l’impression 3D dans le monde marin ? Nous sommes loin d’avoir imprimé tout le navire d’un seul coup.

Joyce Pont est sceptique quant à la possibilité que ce moment se produise dans un avenir proche – il considère la construction de superyachts et autres navires similaires comme un « métier » qui résistera à l’automatisation.

Mais M. Logtenberg est plus optimiste.

“Construire un bateau de 12 mètres, je ne m’y attendais pas il y a un an”, confie-t-il.

“La construction navale traditionnelle se fait par modules. Il nous faudra peut-être une décennie ou deux pour imprimer entièrement (la coque d’un navire), car des recherches sur les matériaux seront nécessaires.

“Mais les plastiques thermiques sont développés et améliorés en permanence. Bien sûr, les machines, tout doit être mis à l’échelle, mais pourquoi pas ?”