Un consortium de fabrication comprenant ABS, Sembcorp Marine et 3D Metalforge a installé des pièces imprimées en 3D améliorées sur un pétrolier polaire ConocoPhillips.

À l’aide de l’impression 3D, les entreprises ont créé un arbre de pompe centrifuge fonctionnel, une buse d’injection combinée saumure/air et un dispositif de couplage de pompe d’effluent pour le « Polar Endeavour ». Chacune des nouvelles pièces du navire a non seulement passé les contrôles de sécurité de l’industrie, mais elles auraient également surpassé de nombreuses alternatives fabriquées en série.

« La collaboration avec ABS et 3D Metalforge s’inscrit dans la continuité de la volonté de Sembcorp Marine d’innover et d’améliorer nos capacités et capacités de production », a déclaré Simon Kuik, responsable de la R&D chez Sembcorp. « Ce développement permet à Sembcorp Marine d’affiner davantage nos produits et de fournir des solutions personnalisées en toute sécurité et plus efficacement. »

Les trois différentes pièces imprimées en 3D (photo) ont réussi à passer les tests de durabilité standard de l’industrie. Photo par ABS.

La mission maritime de Sembcorp

Ensemble, ABS et Sembcorp ont accumulé une expérience considérable dans l’impression 3D de pièces marines au cours des dernières années. En particulier, ABS est fortement impliqué dans le volet réglementaire de la FA maritime et a récemment publié des ensembles de paramètres pour la fabrication d’objets offshore, en mettant un accent particulier sur la répétabilité du processus.

Sembcorp, quant à lui, est en quelque sorte un spécialiste de la production offshore et a déployé l’impression 3D dans ses opérations MRO depuis plus de quatre ans. La société entretient des liens étroits avec le National Additive Manufacturing Innovation Cluster de Singapour, et les entreprises ont travaillé ensemble pour développer des jumeaux numériques de conceptions de navires entiers.

Ailleurs, Sembcorp s’est engagé à utiliser l’impression 3D pour créer des structures à grande échelle pour les nouveaux navires et effectuer des réparations à l’échelle du navire. Plus récemment, l’entreprise a également développé des ensembles de paramètres pour de nouvelles pièces additives et recherché de nouvelles applications de la technologie dans le secteur maritime.

En 2019, Sembcorp a obtenu la certification de DNV GL pour utiliser l’impression 3D comme moyen de réparer des pièces non critiques, telles que les manchons métalliques usés souvent utilisés dans les pompes. Aujourd’hui, dans le cadre de son dernier projet nautique, la société s’est associée à ABS et 3D Metalforge pour créer des composants qui ne sont pas seulement nouveaux, mais représentent une amélioration fonctionnelle des pièces qu’ils remplacent.

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Le pétrolier ConocoPhillips Polar Endeavour.
Le pétrolier Polar Endeavour de ConocoPhillips (photo) abrite désormais trois types de pièces imprimées en 3D. Photo via ConocoPhillips.

Décorer le Polar Endeavour

Exploité par ConocoPhillips, le Polar Endeavour est un pétrolier vieux de 20 ans, et étant donné qu’il est constamment chargé de transporter de lourdes charges le long des côtes américaines, ses pièces fonctionnelles doivent être infaillibles. À l’heure actuelle, les pièces de rechange et les réparations du navire sont produites via des techniques traditionnelles de moulage ou de forgeage, mais le groupe dirigé par ABS a maintenant déployé l’impression 3D pour leur donner une mise à niveau.

Au cours du projet, le consortium a fabriqué trois composants très différents et les a soumis à des tests rigoureux conformes aux normes de l’industrie. Après avoir réussi les essais en mer avec brio, les pièces améliorées sont maintenant installées à bord du Polar Endeavour, prêtes à relever tous les défis que la mer doit leur lancer.

Bien que le vice-président principal de l’ingénierie et de la technologie mondiales d’ABS, Patrick Ryan, ait déclaré que l’entreprise était «fière de soutenir le projet», il a souligné l’importance de la sécurité dans la R&D future. « Il s’agit d’un développement clé dans une technologie qui a certainement un rôle important à jouer dans l’avenir de l’industrie », a déclaré Ryan. « ABS s’engage à garantir l’introduction de ces types de pièces sans compromettre la sécurité. »

En plus de surpasser les composants maritimes conventionnels, les versions imprimées en 3D ont également prouvé le potentiel de la technologie pour réduire les délais. Étant donné que d’autres organismes maritimes tels que la marine néerlandaise impriment de plus en plus de pièces de rechange en 3D à la demande, le projet pourrait également servir de précurseur à l’amélioration de la disponibilité des pièces à bord des navires commerciaux.

Fabrication additive en mer

L’impression 3D a pris de l’ampleur dans le secteur de l’ingénierie navale, de nombreux constructeurs navals testant la technologie pour produire des pièces d’utilisation finale.

Le constructeur naval espagnol Navantia s’est même associé à l’Université de Cadix (UCA) pour développer une imprimante 3D maritime spécialement conçue à cet effet. En utilisant le système personnalisé, qu’ils ont surnommé « S-Discovery », les ingénieurs ont pu fabriquer deux grilles pour le système de ventilation du pétrolier Monte Udala Suezmax.

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La fabrication additive a également trouvé récemment de nombreuses applications militaires navales. En janvier 2021, par exemple, l’entrepreneur de défense Naval Group 3D a imprimé une hélice entière pour la marine française. Dotée d’une portée de 2,5 mètres et de cinq pales de 200 kg, la pièce grand format serait la plus grande du genre au monde.

De même, le Naval Sea Systems Command (NAVSEA) de l’US Navy a commencé à approuver les pièces imprimées en 3D pour l’installation à bord des navires. Le premier composant sanctionné, un ensemble prototype d’orifice de crépine de vidange (DSO), a été conçu pour permettre le drainage des conduites de vapeur sur les porte-avions.

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L’image en vedette montre le pétrolier Polar Endeavour de ConocoPhillips. Photo via ConocoPhillips.