L'industrie nautique traverse actuellement une phase de transformation technologique majeure. Le secteur, longtemps ancré dans des méthodes artisanales, adopte désormais des outils numériques et des procédés de fabrication additive capables de redéfinir la manière dont nous concevons et produisons les navires. De la coque monolithique imprimée en 3D à l'optimisation des flux de données pour les unités de luxe, ces innovations marquent le début d'une ère où efficacité, durabilité et personnalisation extrême deviennent les nouveaux standards.
La révolution de l’impression 3D robotisée en milieu marin
Deux sociétés européennes, V2 Group et Caracol AM, viennent de produire le premier bateau en monolithique imprimé en 3D. L’industrie nautique franchit une nouvelle étape avec la réalisation du premier catamaran monolithique fonctionnel de 6 mètres de long, entièrement imprimé en 3D. Cette prouesse est le fruit d’une collaboration entre V2 Group, une entreprise espagnole spécialisée dans la conception et l’ingénierie navale, et Caracol AM, un leader italien des technologies d’impression 3D grand format.
Le catamaran, destiné à naviguer en eaux libres, a été fabriqué à l’aide d’une technologie d’impression 3D robotisée. Cette approche permet de produire une structure monolithique, réduisant ainsi le nombre de joints et de points faibles potentiels. Chaque étape du développement de ce catamaran a été minutieusement analysée pour faciliter une production à grande échelle. La sélection des matériaux, l’optimisation des temps d’impression, l’assemblage et les tests ont été affinés pour identifier les facteurs clés d’une fabrication efficace, durable et économique.
C’est dans ce contexte que s’inscrit Caracol, l’entreprise italienne qui se consacre au développement de solutions de fabrication additive à grande échelle. L’aspect innovant de ce projet est que le bateau a été fabriqué en une seule impression, grâce à la plateforme robotique Heron AM basée sur la technologie LFAM (Large-Format Additive Manufacturing). Cette avancée représente un jalon dans l’industrie nautique, car elle permet l’industrialisation et l’évolutivité du processus de fabrication grand format, en optimisant chaque étape, de la conception au post-traitement.
Industrialisation et performance des structures composites
Dans l’industrie navale, la fabrication additive grand format offre des avantages concurrentiels tels que la personnalisation de la conception, l’utilisation efficace des matériaux et la réduction de l’impact sur l’environnement. Caracol a mis en œuvre sa plateforme complète Heron AM, conçue pour amener la fabrication additive grand format à l’échelle industrielle. Cette solution combine matériel, logiciel et automatisation pour offrir efficacité, flexibilité et durabilité, en optimisant la production de pièces composites et thermoplastiques. Elle est certifiée conforme à des normes industrielles élevées, garantissant la qualité, la continuité et le contrôle de la fabrication.
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Avec Heron AM, l’entreprise a démontré que sa technologie d’impression 3D n’est pas seulement viable dans la construction de bateaux, mais qu’elle peut aussi remplacer les méthodes de production traditionnelles. Ainsi, le développement de ce catamaran a été réalisé avec une vision à long terme, chaque étape du processus étant soigneusement évaluée. Tout d’abord, le processus de conception et de segmentation de l’impression a nécessité des ajustements spécifiques en raison de la taille et de la géométrie du catamaran. Toutefois, ces derniers ne sont effectués qu’une seule fois par modèle, ce qui permet de les reproduire dans les productions futures.
L’entreprise a utilisé le matériau rPP GF (polypropylène recyclé avec 30 % de fibres de verre) pour optimiser les temps d’impression et garantir la résistance mécanique du catamaran imprimé en 3D. En outre, des techniques de finition ont été nécessaires comme de l’usinage CNC, l’application de gelcoat et de peinture et la réalisation de tests approfondis sur la coque finale. Ce dernier point est essentiel pour l’industrialisation future des bateaux imprimés en 3D.
Optimisation des délais et réduction de l’empreinte environnementale
Le processus de fabrication a duré 160 heures, ce qui a permis de réduire le délai de livraison de 20 %. L’une des principales innovations de ce projet est l’impression 3D en continu de la coque en un seul processus de 160 heures, ce qui permet d’obtenir une structure monolithique sans nécessiter d’assemblage supplémentaire. Grâce à cette méthode, l’intégrité structurelle du navire a été améliorée et les délais de livraison ont été réduits de 20 %.
Le processus de fabrication comprenait l’utilisation d’un extrudeur à haut débit (HF) et d’une buse de 8 mm. Cela a permis d’optimiser le dépôt de matériau et de garantir une qualité d’impression élevée. Les déchets ont été réduits de 30 % et le poids final du catamaran monolithique est de 1 200 kg. Ce projet illustre le potentiel de la fabrication additive grand format pour la production de structures marines complexes et performantes. Caracol et le groupe V2 continuent d’affiner cette méthode de fabrication dans le but d’étendre son application dans le secteur maritime. L’industrialisation du processus permettra une production plus évolutive, durable et accessible, consolidant la technologie comme une solution viable pour la fabrication de composants marins.
Modélisation avancée et gestion du cycle de vie chez Gunboat
Dans un secteur où personnalisation rime avec complexité, Gunboat a choisi de s'appuyer sur des outils de modélisation avancée. Cette stratégie technique redessine en profondeur les processus de production des multicoques de luxe. Chez Gunboat, chaque catamaran est conçu différemment, au gré des choix du propriétaire. Ce niveau de personnalisation, poussé jusqu'à l'aménagement intérieur et aux configurations de navigation, implique un volume de données techniques considérable.
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Pour les équipes d'ingénierie et de production, il s'agit moins de gérer un produit que de gérer un projet unique à chaque fois. Pour répondre à cette exigence, Gunboat a déployé les outils de PTC, en particulier le logiciel de CAO Creo pour la modélisation 3D et Windchill pour la gestion du cycle de vie produit (PLM). L'enjeu principal : permettre une collaboration cohérente entre les bureaux d'études, la production, les fournisseurs et les sous-traitants. C'est ici qu'intervient la méthodologie model-based design : un seul modèle numérique fait office de référence pour tous les corps de métiers.
Au-delà de l'organisation, ce virage numérique a eu un impact tangible. Selon Gunboat, le nombre d'erreurs en phase finale de conception aurait baissé de 15 %. Le délai entre la modélisation et la mise à l'eau se serait réduit de 15 à 20 %. Ces gains sont liés à une meilleure intégration des composants, notamment au niveau des coques en composites où les tolérances sont critiques. Gunboat explore aujourd'hui les possibilités de la simulation en temps réel avec Creo Simulate Live. L'idée : tester les contraintes sur une pièce ou un assemblage sans quitter l'environnement de CAO. Le design génératif, lui, laisse entrevoir des formes issues d'algorithmes d'optimisation, encore peu utilisées en construction navale, mais prometteuses pour certaines pièces secondaires. Derrière cette mise en musique, on retrouve l'intégrateur 4CAD Group, partenaire de PTC. Ce type d'acteur joue un rôle peu visible mais essentiel dans l'industrie nautique. Il assure le paramétrage, la formation, la personnalisation des outils, et parfois même l'accompagnement métier.
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