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Un ingénieur de la marine développe des pièces intelligentes pour la maintenance des équipements navals

L’ingénieur Stephen Cox a développé un moyen d’imprimer des «pièces intelligentes» avec des capteurs intégrés et des étiquettes RFID qui pourraient modifier la façon dont l’US Navy effectue les contrôles de maintenance à bord de ses navires. La combinaison de capteurs et d’étiquettes RFID permet à la pièce elle-même d’indiquer qu’elle doit être réparée ou remplacée.

Cox est ingénieur en chef au Naval Information Warfare Center – Pacific en Californie, où il a précédemment inventé une autre technologie qui implique l’imagerie LiDAR. Sa nouvelle invention pourrait résoudre le problème de qualification des pièces et de sécurité des fichiers qui a affecté le domaine des pièces (de remplacement) imprimées en 3D.

La technologie est toujours en instance de brevet, mais elle attire déjà l’attention de la marine et des experts extérieurs.

Un ingénieur imprime un équipement naval intelligent avec des capteurs intégrés

Comment ça marche?

L’idée est d’utiliser des encres conductrices pour créer des jauges de contrainte et des capteurs de température dans des composants imprimés en 3D tels que des réservoirs de carburant sous pression, des outils à main ou des liaisons mécaniques.

Les capteurs de température intégrés dans la pièce imprimée en 3D sont connectés à des étiquettes RFID passives qui relaient les informations à des dispositifs de surveillance externes. Avec ces composants, il relaie en continu les données en temps réel et les mesures de performance. Cela permet aux opérateurs de détecter facilement les anomalies de performance et de les traiter de manière appropriée, ce qui est particulièrement utile si le navire est en mer où les pièces de rechange peuvent être difficiles à se procurer rapidement.

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Les capteurs fonctionnent sans fil et pourraient éviter à l’équipe de maintenance une tonne de maux de tête lors des contrôles. Ils permettent aux utilisateurs non seulement de tester et de surveiller l’équipement à distance, mais également d’aider aux réparations et au remplacement. Les options des capteurs permettent aux utilisateurs d’arrêter ou de mettre au ralenti une machine tout en conservant une capacité minimale jusqu’à ce qu’une réparation ou un remplacement soit disponible.

‘Smart Parts’ pour les navires

Il existe de multiples utilisations des capteurs dont Cox discute dans son brevet. En ce qui concerne en particulier l’impression 3D, les pièces intelligentes peuvent être en mesure de résoudre les problèmes de qualification des pièces. Ceci est bon pour les pièces fabriquées de manière additive, dans la mesure où les entreprises peuvent facilement comparer et qualifier les équipements navals à l’aide de tels capteurs, en les passant beaucoup plus rapidement aux contrôles de sécurité.

Une autre caractéristique énoncée dans le brevet est le contrôle de processus statistique en temps réel. De cette façon, les informations permettent aux ingénieurs de calculer exactement quand la pièce intelligente sera hors ligne, quelles erreurs se produisent, le temps de réparation ou de restauration et même les coûts de réparation. Dans certaines applications, Cox a également inventé un test d’assurance qualité en imprimant un diaphragme flexible dans les pièces intelligentes. Les utilisateurs peuvent appuyer sur le diaphragme et, s’il est fonctionnel, il «ressort» de manière audible.

À l’heure actuelle, l’armée et la marine examinent d’autres applications et mises en œuvre. Les pièces intelligentes pourraient être un excellent moyen de garantir que les anciens équipements navals dureront plus longtemps en utilisant de nouveaux équipements imprimés en 3D. Les pièces imprimées aident déjà énormément à remettre à neuf ou à remplacer le vieux matériel dans de nombreux secteurs militaires. Selon le bureau du budget du Congrès, certains navires de mer devraient dépasser la quatrième décennie. Cela signifie que de nombreux navires auront des pièces obsolètes nécessitant un suivi et une évaluation constants. Ceci est similaire au problème rencontré par l’armée de l’air avec des jets plus anciens, qu’ils ont résolus à l’aide de la fabrication additive.

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Image présentée avec l’aimable autorisation d’Alan Antczak / Navy, récupérée via TechLink Center.

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