La fabrication additive, ou impression 3D, désigne l’ensemble des procédés de fabrication en volume de pièces par empilement ou agglomération de couches successives de matière. Cette technique permet d’imprimer des objets réels.

Observer l’intérêt de l’impression 3D lors des phases de conception des protections.

Le premier axe du projet consiste donc à étudier comment ces nouvelles technologies peuvent bénéficier aux études de renforcement et d’optimisation de certaines protections des véhicules blindés légers, contre les effets de souffle. Les bénéfices attendus sont de deux ordres : d’une part, les méthodes de fabrication additive pourraient réduire de façon importante les délais de réalisation des démonstrateurs de solutions de protection, lorsqu’il s’agit de tester ces solutions dans des phases amont. D’autre part, elles devraient permettre d’accéder à de nouvelles structures mécaniques potentiellement performantes dans le domaine du blast (les structures en forme de treillis…).

Les performances de protection de solutions anti-blast fabriquées par méthode additive seront comparées à celles de protections fabriquées par d’autres procédés et solutions technologiques, telles la fonderie, de nouvelles technologies de soudage, des structures composites, …

Exemple de démonstrateur échelle réelle du projet OPTIFAB permettant d’évaluer les différentes solutions de protection plancher anti-blast développées à l’aide des technologies. Crédits : ARQUUS

Etudier les phases de maintien en condition opérationnelle.

Le deuxième axe du programme consiste à étudier comment la logistique, en métropole ou sur les théâtres d’opérations extérieures (OPEX), pourrait être facilitée et optimisée grâce aux technologies de fabrication additive.

Pour cela, le projet prévoit notamment d’étudier si les pièces de rechange de véhicules militaires légers (VBL et PVP) pourraient être fabriquées par des procédés additifs directement dans les ateliers militaires de maintien en condition opérationnelle.

Image : Exemple de pièces réalisées grâce à la fabrication additive : Carénage support de phare PVP. Crédits : ARQUUS

Si la technique de la fabrication additive est qualifiée selon l’emploi attendu, celle-ci pourra permettre d’imprimer et d’évaluer de nouvelles formes et de nouvelles structures complexes à réaliser avec d’autres techniques. Le challenge technique à relever est de taille puisque la fabrication additive amène notamment à repenser la conception actuelle des systèmes, compte-tenu des propriétés mécaniques spécifiques des pièces issues de ces méthodes.

Quels sont les intérêts de la fabrication additive par rapport aux autres formes de fabrication ?

L’utilisation de l’impression 3D permettra tout d’abord d’améliorer la disponibilité des matériels grâce à la réalisation de réparations provisoires en OPEX et potentiellement de réduire les stocks de rechanges, en OPEX comme en métropole. Elle pourrait permettre aux militaires de fabriquer eux-mêmes les pièces nécessaires pour des besoins urgents de réparation. D’autant plus qu’une seule imprimante 3D permettra d’imprimer plusieurs types de pièces issues d’un catalogue de rechanges et qualifiées en amont par la DGA et l’industriel. Cette possibilité d’imprimer des pièces de rechange est intéressante aussi pour le traitement des obsolescences car elle permettra d’entretenir des systèmes dont certaines pièces ne sont plus commercialisées. En OPEX, la possibilité de produire directement des pièces de rechange provisoires, qualifiées en amont, permettra de réduire leur temps de mise à disposition pour un emploi urgent.

A terme, cela représentera un gain opérationnel, tant sur la rapidité de production, que sur le stockage et l’envoi des pièces. Certaines imprimantes 3D peuvent même s’auto-réparer en fabriquant leurs propres pièces de rechange. Cela devrait permettre la mise en œuvre de nouvelles offres de services entre l’administration et les industriels, comme par exemple la mise à disposition d’une bibliothèque de fichiers d’impression 3D de pièces de rechanges, accessible via un abonnement comprenant la souscription à des licences d’exploitation de ces fichiers et permettant l’impression de pièces en nombre limité ou illimité.

Les pièces à réaliser en fabrication additive issues du VBL et du PVP, dans le cadre du programme OPTIFAB, sont déjà sélectionnées. Les essais de caractérisation et de comparaison entre les pièces clonées en fabrication additive et les pièces d’origine seront réalisés fin 2020-début 2021 par le centre d’expertises et d’essais de DGA Techniques Aéronautiques, situé à Toulouse. Des essais sur véhicule seront réalisés suite à cette campagne de validation sur banc de tests.

Droits : AID