Centrale Nantes et Naval Group impriment la 1re pale creuse au monde

Naval Group et l’Ecole Centrale de Nantes ont imprimé le premier démonstrateur de pale creuse d’hélice en fabrication additive métallique dans le cadre du projet Européen H2020 RAMSSES1. Financé par la Commission européenne, ce programme collaboratif est dédié à la réduction de l’impact environnemental des navires civils. Centrale Nantes et Naval Group conduisent, au sein de ce projet, la réalisation de démonstrateurs de propulseurs innovants pour améliorer les capacités opérationnelles des navires.

Afin d’améliorer le rendement de la propulsion des navires, Centrale Nantes et Naval Group ont recours au procédé de fabrication additive permettant de concevoir des pièces de grandes dimensions (hélice de 6 mètres de diamètre) qui, jusqu’alors, étaient irréalisables avec les technologies traditionnelles de production. La maitrise du procédé WAAM (procédé d’impression par dépôt de fil métallique), permet d’imprimer une pièce de grandes dimensions et ouvre la voie à la réalisation de propulseurs à géométrie plus complexe.
 

Voir les images

Des gains industriels substantiels

Le démonstrateur de pale creuse réalisé en inox à l’échelle 1/3 et représentatif d’un propulseur de porte-conteneurs a demandé moins d’une centaine d’heures d’impression pour une masse d'environ 300kg. Cette véritable prouesse technique que les équipes réalisent actuellement, permet d’envisager un gain de masse de plus de 40% par rapport à un procédé classique.
 

Des gains opérationnels significatifs

Sirehna, spin-off de Centrale Nantes et filiale de Naval Group, pilote le design de la pale dans l’optique d’améliorer l’efficacité énergétique et de réduire l’impact environnemental des propulseurs. Les travaux de Sirehna ont permis une optimisation globale de la pale en termes de rendement et d’endurance, mais également une réduction significative du bruit rayonné et des vibrations. La diminution de l’empreinte environnementale liée à la propulsion, démontrée dans le cas d’étude du projet H2020 RAMSSES, est un enjeu pour tout type de navires, et particulièrement pour les gros porteurs.

Naval Group et Sirehna ont pu compter sur les moyens techniques exceptionnels et les larges connaissances qu’offre l’Ecole Centrale de Nantes. Leur expertise en génération de trajectoire et en fabrication additive sont nécessaires à la réalisation de la pale. Cette collaboration de longue date s’est accentuée dans le domaine avec la création d’un laboratoire commun, le JMLT2, en 2016. Elle se traduit par la maîtrise de la chaîne numérique complète de la conception à la fabrication en passant par le dimensionnement mécanique et hydrodynamique, et permettra d’aboutir à la réalisation d’une hélice complète.