Impression 3D en milieu marin : quels matériaux pour quelles pièces ?

L'impression 3D a ouvert une solution très concrète pour les plaisanciers : fabriquer une pièce unique, introuvable dans le commerce, sans moule ni outillage coûteux. Mais un bateau est un environnement exigeant : sel, humidité permanente, rayonnement UV, chaleur d'un cockpit en plein soleil, vibrations. Une pièce imprimée dans le mauvais matériau, ou mal conçue, ne tiendra pas. Voici les repères essentiels.

Les contraintes du milieu marin

• Les UV dégradent de nombreux plastiques : ils jaunissent, deviennent cassants et perdent leur résistance.
• La chaleur : un cockpit sombre ou un coffre de pont en plein été peut dépasser largement 50 °C. Certains plastiques s'y ramollissent et se déforment.
• L'humidité : quelques matériaux absorbent l'eau et changent de dimensions ou de propriétés mécaniques.
• Les efforts répétés : vibrations, chocs, serrages. Les pièces imprimées ont un point faible entre leurs couches.

Les matériaux courants

PLA. C'est le plastique le plus répandu en impression 3D, facile à imprimer et bon marché. Il est inadapté à un usage à bord : il se ramollit dès une soixantaine de degrés et vieillit mal à l'extérieur. Il reste utile pour un prototype de mise au point.

PETG. Bonne résistance à l'humidité et aux chocs, tenue en température correcte. C'est un bon choix pour les pièces intérieures ou abritées : supports, clips, rangements, pièces d'équipets.

ASA. Proche de l'ABS, mais conçu pour résister aux UV et aux intempéries, avec une meilleure tenue en température que le PETG. C'est le matériau de référence pour les pièces exposées au soleil : cockpit, pont, balcon.

Nylon (polyamide). Très résistant à l'usure et aux chocs, mais il absorbe l'humidité, ce qui modifie ses dimensions et ses propriétés. Il demande donc une réflexion particulière pour un usage marin.

Matériaux chargés. Des plastiques renforcés de fibres (carbone ou verre) gagnent en rigidité. Ils sont utiles pour les pièces sollicitées, à condition de bien comprendre leur comportement : plus rigides ne veut pas dire incassables.

La conception compte autant que le matériau

Une pièce imprimée est construite couche par couche. Elle est beaucoup plus résistante dans le plan des couches que perpendiculairement à celles-ci. L'orientation de la pièce à l'impression doit donc être choisie en fonction des efforts qu'elle subira.

D'autres paramètres déterminent la solidité : épaisseur des parois, taux de remplissage, congés dans les angles pour éviter les concentrations de contraintes. Et pour les pièces qui doivent être vissées et dévissées souvent, des inserts filetés en laiton ou en inox tiennent bien mieux qu'un filetage directement dans le plastique.

Attention à la visserie

Sur un bateau, la visserie doit être en inox de qualité marine. Associer des métaux différents au contact de l'eau de mer peut provoquer une corrosion galvanique : c'est un point à vérifier quand une pièce imprimée reçoit des inserts ou des fixations métalliques.

Ce que l'impression 3D ne doit pas faire

L'impression 3D ne remplace pas une pièce certifiée. Elle est exclue pour toute pièce dont la rupture mettrait en danger le bateau ou l'équipage : accastillage de gréement, appareil à gouverner, pièces sous la ligne de flottaison, circuits gaz et carburant, points d'ancrage de sécurité.

En résumé

Bien choisie et bien conçue, une pièce imprimée peut durer de nombreuses saisons. Mal choisie, elle cassera à la première sortie un peu ventée.