Huit colossal d'impression 3D AML3D à WAM

Le fabricant australien d'imprimantes 3D grand format AML3D a été engagé pour construire une énorme cuve sous pression de huit tonnes par la multinationale pétrolière et gazière ExxonMobil.

Après avoir reçu une commande de 190 000 $ d'ExxonMobil, AML3D utilisera désormais ses installations de fabrication d'arcs métalliques (WAM) pour produire le conteneur, de manière à réduire son délai de 12 mois à seulement 12 semaines. En plus d'aider son client à respecter un délai de livraison serré de septembre 2022, AML3D affirme que le projet démontre le potentiel de l'impression 3D dans un secteur pétrolier et gazier où elle gagne de plus en plus de terrain.

« La signature de cet accord avec ExxonMobil est une nouvelle démonstration de la réalisation de notre stratégie de croissance en plusieurs phases », a déclaré Andrew Sales, directeur général d'AML3D. "Nous nous concentrons principalement sur le renforcement de nos capacités et de notre présence dans le secteur mondial du pétrole et du gaz en tant que moteur de valeur immédiat pour l'entreprise et ce contrat s'aligne parfaitement sur cet objectif."

La technologie DED de forme libre d'AML3D

Fondé en 2014, AML3D est un développeur d'imprimantes 3D métalliques cherchant à perturber les chaînes d'approvisionnement traditionnelles derrière les pièces métalliques utilisées par les entreprises aérospatiales, de défense, maritimes, manufacturières et pétrolières et gazières. Pour rendre cela possible, l'entreprise a combiné son expertise en soudage, en robotique, en ingénierie des matériaux et en logiciels, pour construire un système automatisé capable de fonctionner dans un environnement de forme libre.

Alors que la machine phare « ARCEMY » d'AML3D est alimentée par la technologie conventionnelle de dépôt d'énergie dirigée (DED), en ce sens qu'elle fonctionne en superposant la matière première de fil en pièces, elle utilise également un blindage par gaz inerte pour annuler le besoin d'une chambre fermée, ce qui lui permet d'éviter les restrictions géométriques imposées par le fait d'avoir à imprimer avec une seule.

En pratique, l'entreprise affirme que cela permet à son imprimante 3D compatible avec l'aluminium, le titane, le nickel et l'acier de fabriquer de grandes pièces 70 % moins cher que les technologies traditionnelles, tout en produisant jusqu'à 85 % de déchets en moins. Pour permettre aux clients d'exploiter ces avantages, AML3D a maintenant installé plusieurs de ses systèmes dans une usine australienne, à partir de laquelle ils peuvent commander des pièces personnalisées, certifiées pour l'utilisation finale.

En septembre 2020, la société a annoncé qu'une de ces sociétés, le constructeur naval Austal, l'avait engagée pour imprimer en 3D des pièces de défense navale, et à la fin de l'année dernière, elle est entrée dans le secteur spatial via un accord avec un partenaire anonyme. AML3D a également installé des unités au Royal Melbourne Institute of Technology et à l'Université du Queensland, où ils continuent de faciliter la R&D académique et industrielle.

Fabrication d'un conteneur géant

Attribué par ExxonMobil, le dernier contrat d'AML3D prévoit l'impression en 3D d'une cuve sous pression entière de 8 mx 1,5 m. Pour ceux qui ne sont pas familiers, il s'agit essentiellement de grands conteneurs fermés, conçus pour contenir des liquides, des vapeurs ou des gaz à une pression nettement supérieure ou inférieure à celle des environnements dans lesquels ils sont stockés.

La société n'a pas révélé la nature de la construction, et les réservoirs sous pression peuvent prendre la forme de réacteurs, de ballons flash, de séparateurs ou même d'échangeurs de chaleur, mais ils ont tendance à être déployés dans les industries pétrochimique, énergétique et pétrolière et gazière, des domaines dans lesquels ExxonMobil est un acteur clé et investit continuellement dans ses infrastructures.

Selon AML3D, sa technologie a été choisie pour réaliser la construction en raison de sa capacité éprouvée à produire des pièces certifiables et de sa "durabilité par rapport à la fabrication traditionnelle". La société affirme également que son processus devrait permettre à ExxonMobil de "répondre aux contraintes de la chaîne d'approvisionnement" auxquelles elle est actuellement confrontée et de préparer le conteneur à temps pour le déploiement.

En ce qui concerne la sécurité, en raison de la nature du contenu, les récipients sous pression sont souvent utilisés pour contenir, ils doivent passer des procédures de test strictes. Conformément à cela, l'impression de huit tonnes doit subir des tests de pression hydrostatique, à travers lesquels elle sera vérifiée pour sa conformité aux normes ASME VIII et API 20S, tout en suivant les processus définis dans l'accréditation des installations Lloyd's Register d'AML3D.

La construction elle-même, quant à elle, devrait être achevée dans l'usine d'Adélaïde de l'entreprise en utilisant une charge d'alimentation en fil avec une limite d'élasticité de plus de 450 MPa, et cinq de ses huit systèmes ARCEMY installés là-bas. Une fois terminé, le conteneur, dont la masse dépasse de loin celle d'un navire de tuyauterie haute pression AML3D de 940 kilos fabriqué l'année dernière, sera déployé dans les opérations de raffinage d'ExxonMobil.

"Il est agréable de noter que lors des discussions avec ExxonMobil, les avantages de la technologie d'AML3D par rapport à la fabrication traditionnelle ont été une considération clé", a ajouté Sales. "Notre technologie WAM éprouvée perturbe la fabrication métallique traditionnelle à l'échelle industrielle en produisant des composants de qualité supérieure avec un cycle de production nettement plus court et une méthodologie beaucoup plus durable impliquant moins de déchets et une consommation d'énergie moindre."

Répondre à la demande croissante de pétrole et de gaz

En raison de l'éloignement de nombreuses installations pétrolières et gazières, ainsi que des problèmes de chaîne d'approvisionnement auxquels les opérateurs continuent de faire face, certains commencent à se tourner vers l'impression 3D. En fait, Protolabs a révélé l'année dernière dans son enquête « Decision Time » que jusqu'à 83 % des entreprises pétrolières et gazières envisageaient d'adopter la fabrication à la demande pour produire des pièces de rechange.

Déjà, il existe des preuves à l'appui des conclusions du rapport, avec des entreprises comme ConocoPhillips qui testent l'impression 3D comme moyen de surmonter les problèmes de chaîne d'approvisionnement auxquels elle est confrontée dans son champ pétrolifère de Kuparuk en Alaska. Grâce à la fabrication additive des bouchons de brûleur que l'on trouve dans les turbines à gaz de son usine, l'entreprise aurait pu réduire ses délais de livraison d'une trentaine de semaines à seulement trois.

Le fournisseur de services énergétiques Hunting PLC a également récemment acheté la technologie via son acquisition de Cumberland Additive. Après avoir acheté le bureau d'impression 3D, la société a déclaré que cela lui permettrait de mieux répondre aux besoins de ses clients pétroliers et gaziers existants, tout en lui offrant un moyen d'entrer dans les secteurs lucratifs de l'aérospatiale et de la défense.

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L'image en vedette montre que la technologie WAM d'AML3D a été utilisée pour construire une bobine de tuyau grand format l'année dernière. Photo via AML3D.

Paul est diplômé en histoire et en journalisme et se passionne pour la découverte des dernières nouveautés technologiques.