Qu’elle soit utilisée pour le remplacement d’urgence de pièces critiques, la fabrication de plateformes sans pilote ou l’innovation en cas de besoin, la fabrication additive s’avère être un bon candidat pour la fabrication expéditionnaire. Si l’objectif principal est d’assurer que le combattant produise rapidement des solutions à la demande, l’un des principaux défis à relever, pour atteindre cet objectif, est souvent d’assurer des processus reproductibles et des admissibles de base B – les propriétés mécaniques minimales acceptables requises pour concevoir une pièce avec un matériau spécifique -.
À l’approche du 6e sommet annuel de la fabrication additive militaire, nous avons trouvé intéressant de découvrir comment le ministère de la défense américaine (Department of Defense – DoD) s’efforce d’intégrer les technologies de fabrication additive afin de fournir des équipements et des pièces durables et abordables. Comme vous le savez peut-être, il est souvent assez compliqué de fouiller dans l’utilisation de la FA par le DoD en raison de la nature très conservatrice de cette industrie verticale. Parfois, l’expérience d’une entreprise de FA qui mène des activités sur le terrain peut suffire à éclaircir certaines zones d’ombre. C’est la raison pour laquelle nous avons rencontré Elisa Teipel, directrice du développement d’Essentium, pour comprendre la direction que prend le marché.
Le parcours d’Essentium dans le secteur de la défense
Essentium est probablement reconnue aujourd’hui pour sa plateforme d’impression par extrusion à grande vitesse (HSE™) et ses machines basées sur le système IDEX, mais le parcours de l’entreprise a commencé dans les matériaux. En tant que fervent partisan des plateformes de matériaux ouvertes, l’entreprise américaine a travaillé dur pour permettre le traitement de n’importe quelle marque de matériaux sans mur payant supplémentaire, offrant ainsi l’accès aux données nécessaires à une analyse approfondie.
En outre, en ce qui concerne la plateforme d’impression HSE™, Teipel a déclaré qu’elle a été conçue pour fournir deux facteurs essentiels au succès des applications militaires : l’agilité et la vitesse – qui « deviendront exponentiellement importantes si la fabrication additive (FA) doit être pleinement réalisée dans un conflit proche. »
L’expérience d’Essentium dans l’industrie de la défense peut sembler nouvelle puisqu’elle a débuté en 2019 dans le cadre du concours d’innovation de la Garde nationale 2019, mais elle est certainement l’une des plus édifiantes dont toute entreprise de FA peut rêver. En effet, l’équipe d’Essentium n’a pas seulement appris avec diverses équipes de la Defense Innovation Unit, d’AFWERX, d’ARCWERX, de l’Air Force Rapid Sustain Office et des Air Force Research Labs, elle a également beaucoup appris dans l’approche de la défense de la FA et des interactions avec les différentes parties du DoD.
En outre, cette expérience a également été l’occasion de déterminer comment et où l’on peut appliquer au mieux le portefeuille de solutions technologiques d’Essentium pour répondre aux exigences du DoD. Au niveau de la fabrication, les gabarits, les montages et les outils personnalisés sont toujours les premières applications mentionnées lorsqu’il s’agit de réduire les temps de maintenance des avions, mais en réalité, Essentium est également un parti idéal lorsque les utilisateurs cherchent à « passer facilement du prototype à la production afin de pouvoir créer plusieurs itérations rapidement« .
« Il y a eu des cas d’utilisation créant des inserts d’expédition personnalisés qui réduisent les dommages aux armes et à l’électronique en transit. La Garde nationale aérienne a intégré l’imprimante 3D Essentium HSE à d’autres outils pour réduire le temps de fabrication des pièces. Nous avons vu d’excellents exemples de renforcement de la préparation par le développement d’aides à la formation pour des composants sensibles ou coûteux. Nous avons développé une preuve de concept pour un taquet de traction imprimé pour les conditions hivernales qui a amélioré les capacités des membres du service opérant dans des environnements hivernaux austères. Grâce à l’extrusion à grande vitesse, vous pouvez équiper une escouade, un peloton, un atelier ou une base entière de ces innovations si nécessaire. Encore une fois, notre vitesse permet à l’utilisateur de créer plus d’itérations et d’augmenter le débit de l’utilisateur, transformant l’impression 3D d’un producteur de pièces uniques en quelque chose qui peut augmenter considérablement la préparation des unités et des individus« , commente Teipel.
D’autre part, quel que soit le degré de préparation d’une technologie de FA, elle ne peut être exploitée que si les plans spécifiques du DoD le permettent. Rappelez-vous, le ministère américain de la défense (DoD) a publié sa toute première stratégie globale de fabrication additive (FA) en janvier 2021. Parmi les points clés de ce programme, citons l’élaboration de guides de qualification et de certification, l’échange transparent d’idées pour favoriser l’innovation, les nouvelles conceptions et la fourniture de capacités rapides ; le développement d’une main-d’œuvre de praticiens, de concepteurs, de techniciens et d’acquisition, ou encore l’établissement de directives pour leurs sources expéditionnaires et de point de besoin.
Au-delà de toutes ces mesures, Teipel estime que la première étape pour faire de ce programme une réalité est l’exposition.
« Un plus grand nombre de commandants et de combattants de diverses branches doivent être exposés à la technologie et à la construction d’une base pour l’avenir. L’aversion au risque est compréhensible et la sécurité de nos militaires est primordiale. Cependant, nous risquons de perdre notre avance et de tomber dans les travers de l’histoire de l’adoption des technologies si nous attendons que la technologie soit « parfaite » avant de commencer à l’utiliser à grande échelle. La fabrication additive et l’impression 3D sont dans le collimateur des militaires depuis près d’une décennie. Si l’on se souvient de la mentalité « ramper, marcher, courir », je pense qu’il est temps de sortir de la phase de rampement. L’ingénierie additive et l’impression 3D devraient être une capacité disponible pour les commandants à tous les niveaux et nous ne réaliserons pas pleinement leur potentiel tant que nous n’aurons pas fait ce saut« , déclare-t-elle.
« Nous savons que le combattant d’aujourd’hui et de demain aura besoin d’une capacité d’impression 3D de niveau industriel qui dépasse ce qui lui est actuellement fourni. Essentium va aller de l’avant à leurs côtés, en explorant les limites de ce qui est possible, pour apporter des solutions. La fabrication additive et l’impression 3D ne seront pas la réponse à tout, mais nous savons déjà qu’elles sont la réponse à certaines choses. Dans le cas de la préparation militaire et de la capacité opérationnelle au combat, ces « certaines choses » peuvent faire la différence entre la victoire et la défaite. Nous nous engageons à travailler avec nos partenaires de la Défense, à résoudre les problèmes actuels, mais aussi à inventer des technologies et à créer des plates-formes qui donneront au combattant ce dont il a besoin pour réussir« , conclut Teipel.
Contenu exclusif créé en partenariat avec le Defense Strategies Institute.
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