LAB Conception et fabrication de moules

Les foils du LAB nécessitaient des outillages à la fois très précis et reproductibles. Pour y parvenir, nous avons fabriqué des moules en fibre de carbone, garantissant des coefficients de dilatation thermique homogènes, et conçus en collaboration avec SailGP comme des moules à une seule face afin d’optimiser la consolidation et de produire les pièces les plus résistantes possibles. En produisant plusieurs jeux d’outillages et en respectant un calendrier de production précis, nous avons pu fabriquer plusieurs jeux de foils simultanément, ce qui nous a permis de livrer un grand nombre de pièces dans des délais très serrés.

La fabrication des ailes du LAB a commencé par la découpe de précision des plis sur notre traceur Eastman, chaque pli étant soigneusement posé dans les moules. La peau extérieure et la planche ont été durcies dans un autoclave, garantissant ainsi une excellente consolidation, avant le collage et le durcissement des âmes pré-usinées. Afin d’obtenir une géométrie interne précise, un côté de l’ensemble d’âmes a été usiné dans les moules avant le stratification et le durcissement des peaux extérieures. Les pièces ont été volontairement surdimensionnées, puis usinées jusqu’à obtenir une surface hydrodynamique parfaite, les finitions finales étant réalisées à la main.

Élévateurs et gouvernails

Les élévateurs et les gouvernails ont été fabriqués selon une méthode de construction axée sur l’axe central, ce qui a permis au projet d’avancer efficacement sans compromettre la précision. Cette approche consiste à construire la pièce du centre vers l’extérieur, sans nécessiter d’outillage spécifique, tout en garantissant la précision grâce à un usinage direct sur notre machine CNC 5 axes. Une fois les structures principales mises en place, elles ont été usinées pour obtenir la surface hydrodynamique finale. Nos techniciens spécialisés dans les composites ont ensuite assemblé de manière permanente les deux moitiés et réalisé les travaux de finition complexes visant à renforcer les joints et à parfaire les profils, notamment les assemblages collés acier/titane pour le montage final à l’aide de gabarits usinés avec précision.

Tout au long du processus, des contrôles non destructifs (CND) ont été effectués en interne à des étapes clés, afin de garantir que chaque composant réponde aux normes de qualité rigoureuses requises pour les foils de course haute performance.

Impression 3D avancée

Parallèlement à ces structures composites de grande envergure, nous avons mis à profit notre imprimante 3D Markforged X7 pour relever un défi majeur concernant les moyeux en titane des ailes du LAB. Le pied du gouvernail s’insère dans une fente de précision, mais l’usinage du bord de fuite de cette fente en titane s’avérait trop complexe en raison de sa géométrie. Nous avons développé un insert Onyx® (un mélange de carbone et de nylon) imprimé en 3D et à haute résistance, renforcé par un filament continu de fibre de carbone, un procédé qui n’est possible que sur des imprimantes composites de pointe. Ces inserts ont remplacé le titane dans cette section, offrant ainsi la précision et la résistance nécessaires. Environ 24 de ces composants ont été produits en seulement trois semaines, démontrant ainsi la rapidité, la précision et la polyvalence de la fabrication additive pour les applications hautes performances.

Récemment, quelques membres de notre équipe ont eu l’occasion d’assister à la finition des ailes et à leur préparation en vue de leur expédition par avion vers le prochain événement. Découvrir de près l’ampleur du projet et prendre conscience des milliers d’heures investies par les deux équipes a été un moment de fierté pour tout le monde chez C-Tech.

La nouvelle enveloppe en feuille métallique représente un bond en avant considérable en termes de performances. Les élévateurs à grande vitesse conservent la même surface que leurs prédécesseurs mais sont nettement plus fins, tandis que les élévateurs à faible vitesse sont environ 5 % plus grands tout en présentant un profil plus élancé. Les deux types d’élévateurs ont une envergure légèrement plus longue, ce qui, combiné à des sections plus fines, fait passer le seuil de cavitation de 45–47 nœuds à 55–57 nœuds. Les premiers essais indiquent des gains d’environ deux nœuds à la vitesse maximale, le principal avantage résidant dans un contrôle et une stabilité accrus à des niveaux de performance extrêmes.

Si SailGP a dirigé la conception et le développement, nous sommes extrêmement fiers du rôle joué par C-Tech dans la réalisation de ce programme de production essentiel. Ce projet nous a permis de repousser nos limites et de démontrer notre expertise dans la fabrication à grande échelle de composants en matériaux composites très complexes.