Adaptive Mould Technology: Construire sans moule - mieux et moins cher ?
Comment construire un navire de la meilleure façon possible ? Cette question est presque aussi ancienne que l'invention de la coque. Mais il existe désormais une autre réponse passionnante à cette question, lorsqu'il s'agit de coques en construction composite, c'est-à-dire également en PRV ou en PRFC. Voici comment cela fonctionne : des pièces de mousse sont chauffées, puis pliées et tordues au-dessus d'un moule mobile de manière à ce que ces plaques de mousse, une fois assemblées, forment une coque.
Collées les unes aux autres dans une armature auxiliaire, elles constituent la partie qui donne la forme. Les ouvriers laminent ensuite quelques couches de résine et de durcisseur à l'intérieur de ces plaques, puis le pont est posé dessus. Ensuite, le bateau est tourné, de la résine et du verre sont ajoutés à l'extérieur ainsi que du mastic et du vernis, et la coque et le pont sont terminés. Cela semble simple, car un moule coûteux n'est pas nécessaire pour cette méthode. Est-ce la grande nouveauté de la construction navale moderne en PRV ?
La réponse est ici, comme souvent, que cela dépend. Une petite digression sur la construction navale en série : pour rendre la coque et le pont très plats et brillants sur leur face extérieure, le gelcoat est appliqué dans un moule aussi lisse que plat. La surface lisse du moule négatif détermine la qualité de la surface de la coque.
Les moules conventionnels sont très chers pour les petites séries et les one-offs
Le gelcoat permet d'égaliser les irrégularités du stratifié. Ainsi, le fuselage peut être grossier à l'intérieur et lisse à l'extérieur. Cette méthode de fabrication est à première vue peu coûteuse, car elle ne nécessite pas d'optimisation supplémentaire à forte intensité de main-d'œuvre sur la qualité de la surface de la coque après le moulage. Grâce au moule, le gelcoat est lisse à l'extérieur. Cependant, cela nécessite un moule très plat et précis. Et ces moules sont chers à fabriquer.
Si cher qu'un chantier naval doit se demander sur combien de coques il va probablement répartir les coûts des moules pour la coque et le pont. Si l'on calcule avec trop peu d'unités, la part par navire devient trop élevée et le prix n'est plus attractif sur le marché. Si l'on accepte plus d'unités que celles qui seront finalement vendues, le chantier naval paiera plus cher, car les coûts des moules ne seront pas récupérés. Un équilibre difficile à trouver. Ce type de construction devient carrément absurde si une petite série ou même un seul navire issu de ce moule n'est jamais vendu. La petite série ou la coque "one-off" devient alors trop chère. Dans ce cas, la fabrication dans un seul moule est exclue.
"Nous avons ensuite construit pour des one-offs ou des petites séries au-dessus d'une structure en métal. Des bandes de mousse y étaient collées. Puis venaient le ponçage, le masticage et enfin le laminage. Mais cela présentait quelques inconvénients", raconte Paul Dijkstra. Il est propriétaire de Dijkstra Composites à Uitwellingerga, en Frise.
Les avantages de la Technologie des moules adaptatifs
Son chantier naval est spécialisé dans les one-off et les petites séries en composite et a maintenant pour la première fois des bateaux en cours de fabrication avec ce nouveau mode de construction. Selon lui, les inconvénients de l'ancienne méthode sont principalement liés au fait que le ponçage et le masticage produisent des coques irrégulières. Personne ne peut manier les ponceuses avec une telle précision que les côtés de la coque sont exactement identiques. De plus, selon le chef du chantier naval, il est absurde de commencer par appliquer de la mousse pour la poncer ensuite directement, car cela génère beaucoup de déchets.
Les plaques de mousse mises en forme sont beaucoup plus précises, il n'y a pas d'écart par rapport à la forme finale, on a besoin de moins de mastic et on doit moins poncer. Tout cela est tout simplement plus efficace. "Et nous jetons moins, car nous travaillons directement sur la forme finale. L'armature de la halle est composée de beaucoup moins de bois. C'est pourquoi il y a moins de déchets. Le tout est donc également durable", ajoute le chef du chantier naval.
Et il y a un autre avantage : "Avant, nous construisions au-dessus d'une structure de halle à l'envers. Une fois la coque terminée, il fallait d'abord la faire pivoter. Aujourd'hui, cela se fait dans l'autre sens. Le stratifié intérieur est inséré dans les plaques de mousse collées les unes aux autres, avec le strongback et les cloisons. Ensuite, on pose d'abord le pont", explique l'actif Frison, qui ajoute : "Ainsi, l'ensemble du bateau est déjà très stable lorsqu'il est tourné. Cela permet d'obtenir une bien meilleure précision dans la construction. Il ne nous reste plus qu'à appliquer la couche extérieure de stratifié, à mastiquer et à peindre. Ensuite, la coque est prête".
Les inconvénients de la technologie
Bien sûr, ce type de construction présente aussi des inconvénients. Ainsi, la fabrication d'un kask de 15 mètres prend tout à fait quelques mois. La coque et le pont d'un Bavaria 46 sont laminés en une journée. Le processus est bien sûr nettement plus coûteux que la construction en grande série. Mais si l'on calculait le coût des moules pour une petite série, le nouveau procédé de fabrication pourrait tout de même être rentable. Et il est flexible : "Nous pouvons bien sûr discuter des adaptations avec chaque propriétaire et les mettre en œuvre", explique Dijkstra. Une plate-forme de winch plus en avant ? Pas de problème. Une cabine plus longue ? C'est faisable. D'autres ouvertures de coque pour une propulsion alternative ? Quand vous voulez ! Ce n'est bien sûr pas possible en grande série. Il est évident qu'un délai d'exécution de plusieurs semaines est plus cher que celui d'une coque de grande série laminée en un jour. Néanmoins, le nouveau processus est toujours plus avantageux que la construction traditionnelle sur l'armature de la coque.
Cette magie est rendue possible par une entreprise appelée Curveworks. Les Néerlandais disposent d'un moule flexible qui peut être modifié à l'aide d'un ordinateur, terme technique : Adaptive Mould Technology. La mousse Corecell est chauffée à une bonne centaine de degrés Celsius, puis déformée. Il est ainsi possible de créer des formes 3D qui n'ont que peu de limites. L'une d'entre elles est le rayon. Ils doivent être d'au moins 250 millimètres, la mousse ne peut pas aller plus loin. Les Chinois ne peuvent donc pas être pliés. Curveworks fabrique d'ailleurs déjà des éléments dont l'extérieur et l'intérieur sont déjà recouverts de stratifié. L'entreprise Adapa, qui a construit l'installation pour Curveworks et qui, outre diverses solutions architecturales, peut également se prévaloir de plusieurs projets de bateaux comme référence, propose par exemple des prestations comparables.
Ce nouveau type de construction va-t-il révolutionner la construction de bateaux ? Peut-être bien. "A partir d'un nombre de pièces identiques d'environ cinq, il vaut la peine de construire dans le même moule qu'auparavant, car on économise ainsi le ponçage et le masticage", explique Dijkstra. Mais si l'individualisation est une méga-tendance dans la société, comme les chercheurs le prédisent depuis des décennies, alors le nouveau mode de fabrication est la réponse. Faire construire sa propre coque ? Réaliser ses préférences et ses dimensions personnelles ? Même en petite quantité ? Ce qui était jusqu'à présent surtout possible en aluminium ou sous forme de bois-époxy ou de mousse-époxy par le biais de Mallen, est désormais beaucoup plus simple. Sur de la mousse préformée ou des éléments de coque entiers avec stratifié. C'est innovant et pourrait bien bouleverser le monde du one-off et des petites séries. Même le professionnel est surpris : "Cela a nettement mieux fonctionné que ce à quoi je m'attendais", se réjouit Paul Dijkstra.
"Plus précis, moins cher, meilleur"
Monsieur Dijkstra, quels sont les avantages de la nouvelle méthode de construction ?
Oh, il y en a plusieurs. Tout d'abord, nous fabriquons directement la forme finale de la coque, et nous ne construisons plus de coques que l'on jette ensuite, ce qui génère moins de déchets. Nous sommes donc beaucoup plus proches du bateau fini dès le début.
Et la précision des formes ne dépend pas des compétences des collaborateurs, mais des données CAO. Et celles-ci sont toujours précises !
Y a-t-il d'autres avantages ?
Oui, le fait que le pont soit déjà en place lors du tournage permet de conserver la forme de l'ensemble.
Sinon, c'était toujours un moment critique, la coque est molle comme une queue d'agneau sans le pont et le strongback. Et sur les grands panneaux, le film pour le vide lors de l'injection de la résine est beaucoup plus facile à étancher que sur une coque collée avec des bandes de mousse.
Le procédé de fabrication est-il également plus avantageux ?
Oui, par rapport à la méthode traditionnelle. Je ne veux pas dire que cela coûte la moitié, mais cela permet déjà d'économiser quelques étapes.
Le procédé est-il adapté à la production à grande échelle ?
Non, on ne peut pas travailler avec du gelcoat. Pour obtenir une coque lisse, il faut mastiquer, poncer et peindre. Une coque prend plusieurs mois, selon sa taille. Cela va beaucoup plus vite à partir d'un moule négatif. Je dirais qu'à partir d'une série de cinq bateaux, un tel moule conventionnel vaut la peine.
Avez-vous fait breveter ce mode de construction ?
Non, j'aurais peut-être dû le faire. Mais je suis constructeur de bateaux, pas vraiment un homme d'affaires. Les clients viennent me voir parce qu'ils veulent un bon bateau. Je veux que cela reste ainsi.
