Ce sera ni plus ni moins que la plus grande imprimante 3D du monde. Dans un projet annoncé mi-septembre, General Electric (GE) s’associe avec l’institut allemand Fraunhofer et l’entreprise américaine Voxeljet pour développer une imprimante industrielle capable d’imprimer en sable des moules de très grandes dimensions. L’objectif : accélérer et optimiser la fabrication de ses éoliennes offshore, Haliade-X… prévues pour être les plus puissantes du monde.
Nommée Cellule de moulage avancée (ACC, pour Advanced casting cell), l’imprimante 3D encore en développement devra être capable de fabriquer des moules pour les composants de la nacelle – mesurant jusqu’à 9,5 mètres de diamètre et pensant plus de 60 tonnes – qui contient la salle des machines de l’éolienne, perchée en haut d’un mat de 248 mètres de haut. Les premiers tests sont prévus pour fin 2022.
Economies de transport et de matière
La technologie utilisée par la machine – dite de dépôt de liant – est particulièrement adaptée à la fabrication des pièces de grandes dimensions que sont les moules industriels. Utilisée par exemple par un collectif de fondeurs des Ardennes, elle permet d’imprimer une empreinte à usage unique en agglomérant du sable grâce à une résine. D’après le communiqué de GE, l’usage de cette technologie permettrait de réduire le temps de fabrication de ces moules de 10 à deux semaines. Surtout, soulève l’entreprise, il permettra de réduire l’empreinte carbone de l’éolienne en évitant de transporter de grandes pièces depuis un centre de fabrication lointain.
Et les avantages ne s’arrêtent pas là. « Les moules imprimés en 3D apporteront de nombreux bénéfices, dont une qualité de moulage améliorée en termes de finitions de surface, de précision et de régularité, estime Juan Pablo Cilia, ingénieur en fabrication additive chez GE Renewable Energy. Et ces moules permettent de réduire les coûts en diminuant les temps d’usinage et les quantités de matériaux, grâce à une optimisation du design. »
La branche de l’institut Fraunhofer spécialisée dans le moulage, les matériaux composites et les process de fabrication, impliquée dans le projet, sera chargée d’optimiser la gestion informatique du procédé d’impression, au niveau de la chaleur notamment, ainsi que de la composition du sable utilisé pour fabriquer le moule. « Nous voulons éviter les erreurs extrêmement coûteuses d’impression ou de moulage, pour économiser le liant et son activateur, tout en améliorant le comportement mécanique et thermique pendant le moulage », résume Daniel Günther, de l’institut. L’entreprise Voxeljet, déjà spécialiste des imprimantes industrielles de grandes dimensions, aura elle la charge de la fabrication de la machine.
Prévue pour équiper deux parcs éoliens aux Etats-Unis, dans le Maryland en 2022 et le New Jersey en 2024, et un autre au Royaume-Uni en 2023, l’éolienne la plus grande et la plus puissante du monde pourra ainsi bénéficier pour sa fabrication d’une technologie… tout aussi démesurée.
