La fabrication additive (AM) est de plus en plus adoptée par les militaires du monde entier pour minimiser les problèmes logistiques, apporter des capacités de fabrication sur le champ de bataille, fabriquer des pièces de rechange obsolètes et débloquer des performances améliorées.
Purposes AM potentielles dans l’armée américaine. (Littlefield, AG (2023) ‘Utility de la fabrication additive aux systèmes d’armement’ [Presentation], Conférence AMUG 2023. 23 mars.)
La plupart des professionnels de la fabrication additive, utilisateurs et équipementiers, se réunissent une fois par an lors de la conférence AMUG (Additive Manufacturing Customers Group) aux États-Unis. L’événement est l’event de s’informer sur les avancées de la FA dans plusieurs domaines, dont la Défense.
Cette année, DEVCOM – Armaments Middle, représenté par le Dr Andrew Littlefield, a offert un aperçu bref mais fascinant de leurs études en cours (du moins celles non classées) et de leur stratégie à court docket terme avec différentes applied sciences AM.
La première partie de la présentation a analysé un exemple de douleur commune aux forces militaires à travers le monde : des équipements vieillissants nécessitant des pièces de rechange qui ne sont plus disponibles, des pièces de rechange dont les conceptions ne sont accessibles que sous forme de dessins papier, dans le meilleur des cas. L’exemple de composant spécifique illustré était un frein de bouche d’artillerie, une pièce vitale qui, lorsqu’elle est manquante, laisse l’ensemble du système d’artillerie inutilisable. Une pièce complexe qui, à 400 livres de masse, défie les capacités de la plupart des processus AM.
Alors que nous avons déjà constaté l’intérêt de l’US Military pour le développement de freins de bouche innovants grâce à l’utilisation d’une fabrication de pointe, le problème ici est un peu plus complexe. La FA, si elle est correctement exploitée avec les bonnes methods de conception (Design for Additive Manufacturing, DfAM), peut offrir une amélioration des performances, un allègement et des options innovantes ; tels que des aubes mobiles pour contrôler le débit de gaz, pour ne citer qu’un exemple proposé lors de la présentation. Tout cela n’est pas relevant à ces freins massifs : la masse de recul du canon et le flux de gaz redirigé pour contrer le recul doivent correspondre exactement aux valeurs de conception, donc la pièce de rechange doit être identique à l’unique.
Essais AM pour produire des freins de bouche d’artillerie. (Littlefield, AG (2023) ‘Utility de la fabrication additive aux systèmes d’armement’ [Presentation], Conférence AMUG 2023. 23 mars.)
Plusieurs approches et applied sciences AM ont été testées, toutes avec leurs avantages et inconvénients spécifiques, et la meilleure answer reste à définir. Le principal impediment étant la difficulté à concilier grand format et exigence de détails fins.
Outre ce cas vital, mais dimensionnellement difficile, le DEVCOM – Armaments Middle se concentre sur un giant éventail d’utilisations potentielles de la FA. Des chargeurs de 5,56 mm en PPSU (un technopolymère haute température) aux prototypes de sabots pour projectiles sous-calibrés, en passant par les pièces de rechange métalliques fabriquées avec des applied sciences de filaments métalliques (Certain Steel).
Certain Steel Program, aperçu des fabricants concurrents. (Littlefield, AG (2023) ‘Utility de la fabrication additive aux systèmes d’armement’ [Presentation], Conférence AMUG 2023. 23 mars.)
Ce dernier programme (développé conjointement avec l’US Navy / Marines) est destiné à produire, au level d’utilisation, des pièces de rechange en métal (généralement en acier) pour des armes ou des équipements. Ces pièces n’exigeront pas le plus haut niveau de efficiency mécanique et de durabilité, mais elles devront être capables de résister à de faibles cycles de fatigue. La principale valeur offerte par les applied sciences étudiées sera la fabrication de pièces métalliques entièrement fonctionnelles dans des endroits éloignés, avec un post-traitement mécanique minimal, voire nul.
Le programme testera 4 marques d’imprimantes et 3 fours de frittage (qui doivent être déployables sur le terrain) avec jusqu’à 6 fabricants de matériaux. Un effort de 2 ans qui verra les résultats publiés, la première année se concentre sur les propriétés des matériaux, et la seconde sur la fabrication des pièces. Les pièces identifiées comme candidats idéaux pour les checks sont un bipied de mortier, des composants de véhicule amphibie d’assaut (AAV) et de véhicule de fight amphibie (ACV).
Comme mentionné dans l’introduction, l’intérêt des entités de la Défense pour la FA ne cesse d’augmenter, de même que la technologie s’améliore. Aimeriez-vous, lecteurs d’Overt Protection, plus de couverture de ce sujet ?