Le Centre Composites UMaine obtient 500k $ pour accélérer l'adoption de l'impression 3D chez les constructeurs navals du Maine

Le Centre de Structures et Composites Avancés de l'Université du Maine (Orono, ME, USA) a reçu 500 000 $ du Maine Technology Institute (MTI) pour former un cluster technologique aidant les constructeurs navals du Maine à explorer comment l'impression 3D à grande échelle utilisant des composites bois-plastique (WPC) économiques peut donner à l'industrie un avantage concurrentiel. Les WPC sont des matériaux composites faits de polymères thermoplastiques (ex: PE, PP, PVC, PLA) renforcés avec fibres de bois et/ou farine de bois. Le marché des WPC est estimé à 1-10 milliards $ annuellement d'ici la prochaine décennie.

Ce cluster technologique réunit l'expertise des chercheurs d'UMaine et des leaders de l'industrie marine pour développer et commercialiser davantage l'impression 3D (aussi appelée fabrication additive) au profit des constructeurs navals de l'État.

Les constructeurs navals petits et moyens sont souvent confrontés au coût et aux délais pour créer les outillages et moules marins traditionnels. L'impression 3D peut aider à réduire le temps de production nécessaire pour fabriquer les moules de bateaux jusqu'à 75 % selon les chercheurs du Centre Composites UMaine.

Cependant, l'adoption généralisée de la fabrication additive grande échelle a été freinée par le coût élevé des imprimantes 3D et des matériaux d'alimentation. Pour y remédier, le Centre Composites UMaine développera une gamme de matériaux bois-économiques pour applications d'outillage composite. L'utilisation de charges bois réduit significativement le coût et augmente la rigidité et la ténacité du matériau, tout en réduisant l'impact environnemental et en améliorant la recyclabilité.

« La combinaison de fabrication additive et matériaux biosourcés économiques est un game-changer potentiel pour l'industrie navale du Maine en réduisant le coût de l'outillage marin jusqu'à 50 % », dit James Anderson, responsable senior programme R&D au Centre Composites UMaine. « Les constructeurs navals du Maine ne peuvent pas absorber le coût d'acquisition d'une imprimante 3D grande échelle et de test de nouveaux matériaux d'alimentation. Le Centre Composites UMaine et l'industrie navale du Maine partagent une tradition d'innovation. Nous avons les outils et connaissances pour aider les constructeurs navals du Maine à augmenter productivité, réduire coûts et, ultimement, continuer leur tradition d'excellence dans la construction navale. »

« Depuis 18 ans, le Centre Composites UMaine développe des technologies pour extruder des plastiques chargés en cellulose de bois et nanocellulose. Ces plastiques contiennent jusqu'à 50 % de fibres de bois en poids », dit Habib Dagher, directeur exécutif du Centre Composites UMaine. « Maintenant, nous utiliserons ces mêmes plastiques plus résistants et rigides dans des imprimantes 3D très grandes pour développer des moules de bateaux de 20 à 100 pieds et autres pièces pour les constructeurs navals du Maine. En imprimant 3D des plastiques avec 50 % de bois, nous visons à produire des moules de bateaux bien plus vite et moins cher que les méthodes traditionnelles. En apprenant, nous travaillerons avec les constructeurs pour incorporer l'impression 3D dans leur processus de production pour pièces de bateaux plus grandes et, éventuellement, les bateaux eux-mêmes. »

La construction navale n'est pas la seule industrie attendue pour bénéficier de la R&D d'UMaine. L'université travaille avec des entreprises du Maine pour développer une chaîne d'approvisionnement locale pour ses matériaux biosourcés uniques.

La subvention de 500 000 $ du MTI sera complétée par 500 000 $ du U.S. Army Natick Soldier Research, Development & Engineering Center pour former un cluster technologique d'ingénieurs et chercheurs UMaine avec constructeurs navals du Maine, incluant Custom Composite Technologies à Bath, Compounding Solutions à Lewiston, Back Cove Yachts à Rockland, Sabre Yachts à Raymond, Front Street Shipyard à Belfast, Hinckley Yachts à Trenton, Hodgdon Yachts à Boothbay, Kenway Composites à Augusta et Lyman-Morse Boatbuilding à Rockland.

Le consortium travaillera à concevoir et imprimer outillages marins et moules de bateaux pour tests et évaluation, et développer un cours de formation impression 3D pour constructeurs navals, dans le processus d'adoption et commercialisation.