Une startup hawaïenne imprime en 3D un bateau militaire en composite de basalte volcanique

Une startup basée à Hawaï propose une méthode innovante pour fabriquer des bateaux militaires : les imprimer à partir d’un fichier numérique en utilisant un matériau renforcé de basalte volcanique, au lieu de les construire dans un chantier naval.

La société Voltage Vessels a présenté un bateau pneumatique à coque rigide (RHIB) de six mètres destiné à une évaluation par la défense maritime américaine, dans le cadre d’une possible intégration aux programmes navals autonomes.

Ce projet repose sur la fabrication additive et un matériau spécifique nommé Eclipse X9, développé par l’entreprise à partir de thermoplastique PETG recyclé renforcé par des fibres de basalte hachées, un matériau volcanique abondant à Hawaï.

Contrairement aux méthodes traditionnelles de construction navale militaire qui nécessitent moules, stratification en fibre de verre, outillage et infrastructures fixes, cette approche vise à permettre une production décentralisée, rendant possible l’impression des bateaux ou de pièces de rechange à proximité des zones d’opération.

Pour les États-Unis, cette innovation est particulièrement pertinente dans la région indo-pacifique, où le remplacement d’équipements maritimes endommagés implique des chaînes logistiques longues.

De la fabrication industrielle à la production numérique de bateaux

Selon Defense Blog, Voltage Vessels décrit ce concept comme un modèle de fabrication composite distribué, où la capacité de production accompagne les forces plutôt que de rester concentrée dans des chantiers navals. Des sites régionaux pourraient imprimer directement les coques et composants structurels à partir de fichiers numériques, en utilisant des matériaux fournis localement.

Le RHIB de six mètres a été fabriqué grâce à un système d’impression additive grand format CEAD, une imprimante industrielle déjà utilisée pour des applications composites.

Les RHIB jouent un rôle clé dans les opérations navales. Ces embarcations rapides à coque rigide et flotteurs gonflables sont largement employées pour les abordages, le transport de personnel, les opérations d’interdiction maritime et les missions spéciales. Voltage souligne que les méthodes classiques de production engendrent des vulnérabilités, car les embarcations endommagées doivent souvent être remplacées via une fabrication centralisée et un transport à longue distance.

L’alternative proposée consiste à distribuer numériquement les fichiers et les matériaux d’impression au lieu d’expédier des bateaux complets.

Un composite de basalte adapté aux usages maritimes et militaires

La technologie clé est le matériau Eclipse X9, qui associe du PETG recyclé à un renfort en fibre de basalte. Les composites à base de basalte sont déjà utilisés dans des structures marines, des systèmes de barres d’armature et des matériaux résistants au feu, grâce à leur résistance à la corrosion et leur stabilité chimique.

Voltage a reformulé ce matériau pour l’impression grand format. D’après des tests réalisés au Advanced Structures and Composites Center de l’Université du Maine, cités par Dylan Malyasov de Defense Blog, Eclipse X9 affiche une résistance à la traction d’environ 108 MPa dans la direction d’impression, contre environ 49 MPa pour le composite HDPro utilisé comme référence. Sa résistance à la flexion dépasserait également celle des alternatives en PETG chargées en bois.

L’entreprise indique que le matériau conserve plus de 90 % de sa résistance après plus de deux ans d’exposition à l’eau salée, tout en limitant l’absorption d’eau à moins de 0,4 %. Un autre avantage intéressant pour la défense est son comportement électromagnétique.

Contrairement aux structures métalliques, la fibre de basalte est non conductrice et présente de faibles propriétés diélectriques. Voltage affirme que cela confère au matériau une transparence aux ondes radiofréquences, ce qui pourrait bénéficier aux navires autonomes équipés de systèmes de communication, de capteurs et de charges électroniques, bien que les évaluations sur les fréquences spécifiques soient encore en cours.

Une stratégie logistique pour le Pacifique

Au final, l’intérêt principal pourrait résider moins dans le bateau lui-même que dans la logistique. La stratégie militaire américaine met de plus en plus l’accent sur des opérations maritimes distribuées dans l’Indo-Pacifique, où le transport d’équipements depuis le continent américain vers des sites comme Guam ou les Philippines peut durer plusieurs semaines.

Voltage soutient que l’impression locale des coques pourrait réduire les délais de remplacement à quelques jours, ne nécessitant que des imprimantes, de l’énergie et des matériaux. L’entreprise annonce que son infrastructure américaine pourrait atteindre une capacité annuelle d’environ 15 000 tonnes métriques de matériau, avec des sites de production régionaux prévus dans le cadre du réseau indo-pacifique.

Ce modèle intègre également un volet de fabrication circulaire. Puisque le thermoplastique PETG peut être retraité, les structures imprimées en fin de vie pourraient théoriquement être broyées et réutilisées comme matière première pour de futures productions.