La clé de la technologie durable de l'hydrogène bicarburant

18 JUILLET 2024 | Temps de lecture : 10 min

Comment la liberté de conception de l'impression 3D permet une technologie durable de l'hydrogène à double carburant

CMB.TECH conçoit, construit, possède et exploite de grandes applications marines et industrielles fonctionnant à l'hydrogène et à l'ammoniac. Depuis plus de dix ans, l'équipe travaille sur la technologie de combustion à double carburant hydrogène-diesel. L'objectif est de ^{décarboniser1} les grandes applications maritimes et industrielles ; c'est là que l'impression 3D entre en jeu. Les moteurs diesel existants peuvent être convertis en moteurs à double ^carburant2 en injectant de l'hydrogène dans la chambre de combustion à l'aide d'un anneau d'injection imprimé en 3D. CMB.TECH a développé ce composant en collaboration avec Materialise, membre du réseau de fabrication sous contrat EOS pour l'impression 3D. La pièce en aluminium, fabriquée par fusion sélective au laser (SLM), répond aux préférences de la plupart des fabricants de moteurs en matière de matériaux. Non seulement la pièce obtenue est légère (654 grammes), mais le coût de production a été réduit de 25 % grâce à l'impression 3D de métal par rapport au moulage traditionnel. Pour l'équipe de CMB.TECH, la décision d'utiliser la fabrication additive (FA) était claire.

^1L'atténuation du changement climatique (ou décarbonisation) est une action visant à limiter les gaz à effet de serre présents dans l'atmosphère et responsables du changement climatique. Les mesures d'atténuation du changement climatique comprennent la conservation de l'énergie et le remplacement des combustibles fossiles par des sources d'énergie propres. Source : Wikipedia, 18.07.2024 Wikipedia, 18.07.2024

Lesmoteurs bicarburants aspirent un mélange gaz-air qui est enflammé par une petite quantité de carburant liquide conventionnel injecté, qui brûle (allumage pilote) et enflamme ensuite le mélange gaz-air. Source : Wikipedia, 18.07.2024 Wikipedia, 18.07.2024

L'impression 3D de métaux à l'échelle supérieure

Roy Campe, directeur technique de CMB.TECH, explique que le mélange optimal de l'hydrogène et de l'air est obtenu grâce à une structure annulaire interne, facilement et rapidement développée sur FA. "FA a changé toute notre perception de ce qui est possible et a amélioré le concept global. Nous ne pouvions pas nous contenter d'incorporer ces caractéristiques de conception dans un produit fabriqué par moulage ou par tout autre procédé de fabrication traditionnel. Après une validation réussie du concept et les premiers essais avec Materialise, la production en série a été lancée. "Tout, de l'usinage à l'assemblage, est beaucoup plus facile si l'on peut éliminer la complexité de la phase de conception en utilisant FA. Materialise s'occupe de tout et nous obtenons une pièce complètement finie", explique Roy Campe.

Comprendre le point de vue du client

Pour Materialise, une première étape cruciale dans l'engagement des clients consiste à comprendre où ils en sont dans leur parcours d'impression 3D. Cette étape est essentielle, quel que soit le secteur d'activité, car c'est le seul moyen de développer un programme personnalisé qui réponde aux priorités individuelles du client. Il est important d'identifier les facteurs commerciaux et techniques qui motivent les clients et la manière dont l'impression 3D peut influer sur leurs modèles commerciaux. Il ne s'agit pas seulement de rentabilité, mais aussi de la capacité à créer des conceptions innovantes et des structures complexes qui ne seraient pas possibles avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Des méthodes telles que l'identification des opportunités, l'évaluation de la faisabilité des technologies et des matériaux, et la conception et l'ingénierie pour FA entrent en jeu. Ces approches permettent d'explorer et d'exploiter les avantages de la fabrication additive.

Selon Materialise, la collaboration avec CMB.TECH est un bon exemple de transformation de défis en avantages grâce à l'impression 3D :

- Délai de mise sur le marché

- Gestion de la complexité des composants à l'aide de canaux d'hydrogène internes

- Amélioration des performances

- Fonctionnalité accrue grâce à la liberté de conception

Une révolution s'annonce

La révolution de la bicarburation bat son plein, et CMB.TECH est à l'avant-garde. Avec les commandes entrantes, CMB.TECH peut produire sans effort les pièces requises, en s'appuyant sur FA et ses avantages. Les délais courts permettent de commander à la demande, ce qui réduit les risques et les coûts de stockage. Ils permettent également de commander à la demande, ce qui réduit les risques et les coûts de stockage. Comme pour de nombreux projets FA , les prochaines étapes de CMB.TECH se concentreront sur le développement continu - en optimisant la conception, en étendant le projet à diverses applications et en minimisant les matériaux et les coûts dans la mesure du possible.

Materialise envisage également l'avenir de manière positive : la collaboration depuis 2019 est un partenariat qui s'est développé et a grandi de manière constante, avec une intégration croissante entre les deux équipes. L'expertise et les capacités de Materialise ( FA ) complètent la volonté d'innovation et le désir de changement de CMB.TECH à chaque étape. La collaboration avec les clients exige une compréhension approfondie de leurs besoins et défis individuels. Grâce à des analyses ciblées, à des programmes sur mesure et à l'exploitation des avantages uniques de FA, ces défis peuvent être relevés avec succès. La technologie EOS joue un rôle crucial dans ce processus. L'introduction de FA est considérablement avancée grâce à la collaboration entre EOS et Materialise tout au long de la chaîne de valeur de FA . Grâce aux machines modernes d'EOS ( FA ), Materialise bénéficie d'un processus de production standard de haute qualité, qui améliore considérablement la qualité et l'efficacité de sa fabrication. Grâce à l'expérience et aux avantages tirés de l'utilisation de la technologie EOS, le partenaire du réseau de fabrication sous contrat est bien équipé pour répondre aux diverses exigences de ses clients et jouer un rôle décisif dans le façonnement de l'avenir de la fabrication. La collaboration est caractérisée par la confiance et l'intégration, et toutes les parties partagent l'objectif commun de rendre le monde meilleur et plus sain.

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