Pour Vallourec, la diversification passera par l’impression 3D. Deux robots dédiés à cette technologie ont été installés en avril sur le site d’Aulnoye-Aymeries (Nord), cinq supplémentaires y seront implantés prochainement, et d’autres pourront encore être achetés par la suite «selon l’adoption du marché», glisse Olivier Tartar, responsable du programme fabrication additive de l'entreprise métallurgique.
La technologie WAAM
Le groupe a opté pour la technologie du dépôt de fil métallique par arc électrique (WAAM). Le fil est dévidé et mis en fusion pour être tiré couche après couche sur un plateau selon la forme souhaitée, puis la pièce est usinée et parachevée. Olivier Tartar parle d’une «massification de l’opération de soudure» puisque le robot de soudage réalise une centaine d’heures de soudage à la suite. «La manière de faire change, mais cela reste de la métallurgie très classique», ajoute-t-il. L'impression WAAM permet de fabriquer des pièces pesant jusqu'à une tonne, un avantage considérable mis en avant auprès des clients. Les techniques concurrentes de fabrication additive par poudre sont destinées à la production de pièces plus petites, pouvant atteindre les 15 kilogrammes. Avec le prochain robot, dont l’arrivée est prévue pour septembre, des pièces mesurant jusqu’à 12 mètres de long pourront être réalisées. Vallourec souhaite tester des ajouts de matière sur des pièces existantes comme les tubes fabriqués par l’entreprise.
Un robot coûte entre 200 000 et 250 000 euros, un prix accessible comparé aux laminoirs ou d’autres machines de production. Mais la quantité de pièces pouvant être produites change aussi drastiquement. Avec ces nouveaux robots, ce sont 10 à 20 tonnes de pièces qui seront imprimées chaque année, contre 400 000 tonnes pour un laminoir. Toutefois, l’impression 3D consomme moins de matière que les procédures conventionnelles de fabrication, un double atout financier et écologique. La technologie WAAM concerne plutôt les petites séries, entre 10 et 20 pièces, avec un certain degré d’urgence, et avec un peu de complexité en termes de formes ou de matériaux. Olivier Tartar précise «ne pas vouloir pousser la technologie pour la technologie mais trouver des cas d’usage qui font sens économiquement».
Léna Corot Un tube sur lequel Vallourec a ajouté une extension par impression 3D.
S’ouvrir à de nouveaux marchés
Naval Group est le premier client de Vallourec pour son site français. Le spécialiste de la construction navale connaissait cette technologie puisqu’il s’était déjà «engagé dans cette démarche avec quelques machines d’impression 3D en interne», explique Frédéric Ferrand, SVP Industrial Development chez Naval Group. Avec ce procédé de fabrication, l’industriel imagine faire «des grandes hélices, des pales ou des pièces de structure pour la coque d’un bateau», liste-t-il. Vallourec a livré de premières pièces au groupe tricolore, qui espère débuter la «production en série [avec ce procédé de fabrication, Ndlr] d'ici quelques années», selon le cadre. Au-delà de leur relation contractuelle, les deux industriels souhaitent contribuer à l’émergence d’un écosystème autour de cette technologie. Une façon de convertir plus facilement des clients potentiels.
Pour Vallourec, il ne s'agit pas d'un coup d'essai. Le métallurgiste possédait déjà un robot en Allemagne, grâce auquel il pouvait ajouter de la matière sur des pièces usées et qui a été transformé pour faire du WAAM, et d’autres robots à Singapour. De nombreux opérateurs pétroliers se sont déjà vu livrer des pièces fabriquées par impression 3D. Philippe Guillemot, le PDG de l’entreprise, parle «d’un nouveau Vallourec» avec sa stratégie pour désendetter le groupe, qui a souffert de nombreux plans sociaux, tout en investissant dans la R&D. D’où ce projet qui vise à «revenir aux sources» et à replacer Vallourec à la pointe de la métallurgie. Avec ces robots d’impression 3D, le groupe français souhaite s’ouvrir à de nouveaux marchés comme l’hydro-électricité, le maritime, le militaire ou l’éolien offshore... L’industriel envisage même de s'attaquer un jour au marché du nucléaire, convaincu de pouvoir proposer des pièces entières suffisamment robustes et sûres.
Formation en interne
A terme, Vallourec souhaite travailler à la détection et au suivi de l’ensemble des paramètres de soudage pour arrêter l’impression si un défaut est constaté, gratter la pièce et relancer l’impression. «La numérisation du processus va faciliter ces démarches», précise Olivier Tartar. Pour aider ses opérateurs et techniciens à monter en compétence, l'industriel les forme en interne à utiliser ces robots. L’apprentissage de ce nouveau métier, où l’informatique occupe une place importante, n’est pas toujours évident. Mais le responsable du programme préfère souligner «une dynamique locale sur un bassin d’emploi pas évident» et annonce qu'un partenariat avec un lycée à proximité a été noué pour une formation en alternance sur la programmation de ces robots. Pour l’instant, quatre opérateurs travaillent déjà sur les robots et quatre sont partis en formation.
L’entreprise a l’ambition de faire de la France, et plus particulièrement de son site d’Aulnoye-Aymeries, son centre névralgique sur le WAAM. L’idée est d’y produire différentes pièces et de partager ce savoir-faire auprès d’autres sites Vallourec à travers le monde pouvant produire les pièces au plus près des clients. La rapidité d’approvisionnement et la proximité sont des avantages auxquels les industriels de la défense sont particulièrement sensibles. Sur certaines pièces complexes où les clients ont des difficultés à trouver un autre fournisseur, l’impression 3D peut être une solution tout en répondant à l’allongement des délais. A terme, cette entité fabrication additive doit accueillir 26 personnes d’ici fin 2024. L’occasion pour Vallourec de former ses opérateurs à un autre métier, perçu comme porteur d’avenir, et d'attirer de nouveaux talents.
