L'American Bureau of Shipping et Radian Forge lancent un projet de R&D sur l'évaluation numérique de la fabrication additive par arc métallique

fr.wedoany.com Rapport : Le 12 novembre, l'American Bureau of Shipping (ABS) et la société américaine Radian Forge ont lancé à Portsmouth, en Virginie, un projet de recherche et développement conjoint visant à étudier l'utilisation de données de fabrication numériques pour évaluer la qualité et les performances des pièces fabriquées par fabrication additive à l'arc avec fil métallique (WAAM). Le projet cible la construction navale et les équipements d'ingénierie offshore, et vise principalement à vérifier si les paramètres du processus de production, les données de capteurs en temps réel, les enregistrements de contrôle qualité et les résultats d'essais de matériaux peuvent constituer des preuves techniques fiables permettant de juger de la cohérence de fabrication et des performances finales des pièces issues de la fabrication additive.

La WAAM utilise un arc électrique comme source de chaleur et un fil métallique comme matière première, formant des pièces métalliques par fusion et dépôt couche par couche ; elle appartient à la famille des procédés de fabrication additive par dépôt d'énergie dirigée. Par rapport à la fonderie et à la forge traditionnelles, cette technologie permet de fabriquer directement, à partir de modèles numériques, de grandes structures métalliques complexes, en réduisant une partie des moules et des préparations d'usinage ; elle s'applique aux éléments structurels navals, aux supports d'équipements, aux pièces de liaison et à d'autres grands composants métalliques. Pour les pièces critiques dont les délais de livraison sont longs ou les canaux d'approvisionnement limités, la WAAM offre également une option de fabrication différente de la fonderie et de la forge traditionnelles.

Dans le cadre de ce projet, Radian Forge est chargé de fabriquer les pièces d'essai, de collecter les données de production et de capteurs, et de réaliser les essais de matériaux correspondants ; l'American Bureau of Shipping est chargé de l'examen technique indépendant, de l'évaluation des résultats d'essais et de la méthode d'évaluation numérique proposée. Le projet mettra l'accent sur la corrélation entre, d'une part, la tension d'arc, le courant, la vitesse d'avance du fil, la température inter-passes, l'état de fonctionnement des équipements et les images de terrain au cours du processus de fabrication, et, d'autre part, la composition chimique des matériaux, les propriétés mécaniques et les enregistrements de contrôle non destructif, afin que chaque pièce puisse disposer d'un dossier de fabrication traçable.

Radian Forge est implantée à Portsmouth, en Virginie, dans une enceinte d'un chantier naval en activité ; ses activités combinent robotique industrielle, fabrication additive à l'arc, ingénierie de conception et surveillance des procédés. En associant les paramètres de production, les enregistrements de fabrication couche par couche, les essais de matériaux et les résultats d'inspection finale à chaque pièce individuelle, l'entreprise fournit à ses clients des documents de traçabilité qualité depuis la fabrication jusqu'à la livraison. Ses capacités de traitement des matériaux couvrent l'acier au carbone, l'acier allié, l'acier inoxydable, l'alliage cuivre-nickel, le bronze nickel-aluminium et certains alliages à base de nickel, et permettent de produire de grands composants métalliques pour les secteurs naval, de la défense et industriel.

L'American Bureau of Shipping a déjà établi des exigences techniques applicables à la fabrication additive pour la construction navale et les équipements d'ingénierie offshore, portant sur les procédés de fabrication, les matières premières, les opérateurs et la qualification des pièces finales. Cette collaboration vise à approfondir l'étude de la manière d'utiliser les données de fabrication collectées en continu pour améliorer l'intégrité et la traçabilité des preuves d'évaluation, et pour réduire les lacunes d'information résultant d'une dépendance exclusive aux contrôles du produit fini. Les méthodes numériques concernées doivent encore être validées par la fabrication d'éprouvettes, des essais de matériaux et un examen technique indépendant, et ne peuvent se substituer à l'ensemble des procédures d'inspection et de certification exigées par les normes en vigueur.