Rails de guidage extrudés à chaud pour systèmes de manutention d’hélicoptères embarqués
Un système de manutention d’hélicoptères embarqué est une solution d’ingénierie de précision conçue pour déplacer et positionner en toute sécurité les hélicoptères à bord des navires militaires, que ce soit sur le pont ou dans le hangar. Principalement utilisés sur les frégates et les porte-avions, ces systèmes doivent fonctionner de manière fiable dans des conditions de mer difficiles : mouvements du navire, embruns salés et charges mécaniques liées à la manœuvre d’un aéronef de plusieurs tonnes sur un pont en mouvement. Le système de manutention d’hélicoptères embarqué Type 210 du client de Montanstahl dans le secteur de la défense représente le dernier développement dans ce domaine : il permet le déplacement transversal des hélicoptères sur le navire sans effort supplémentaire. Cette capacité unique exigeait des solutions techniques sur mesure allant au-delà d’une fourniture standard. Montanstahl a conçu et fabriqué quatre profils extrudés à chaud sur mesure en acier inoxydable 1.4571 (316Ti) et en duplex 1.4462, ensuite soudés pour former des rails de guidage atteignant 15 mètres de long et environ 1,6 tonne chacun, soudés directement sur le pont du navire.
Du rail double à une solution en deux parties : contourner une contrainte de dimensions
La conception initiale prévoyait un profil de rail double unique d’environ 310×155 mm. Elle n’a pas pu être réalisée, car l’encombrement de la section dépassait les capacités de production pour une extrusion unique de cette taille. Une solution en deux parties a donc été mise au point : la section du rail de guidage est répartie sur deux profils extrudés séparément, puis soudés ensemble. Cela a fait apparaître un nouveau problème : chaque profil de la solution en deux parties se situait nettement en dessous du poids linéaire minimal requis pour que le procédé d’extrusion soit efficace et produise une qualité constante. Augmenter simplement l’épaisseur des parois pour atteindre ce poids minimal, sans ajouter de géométrie fonctionnelle, n’était pas acceptable, car cela aurait alourdi inutilement une structure navale où le poids est une contrainte de conception. La solution a exigé une étroite collaboration technique entre Montanstahl et le client pour redessiner la géométrie de la section afin que la matière ajoutée remplisse une fonction dans le système de rails de guidage. C’est l’une des capacités qui distinguent l’extrusion à chaud des autres voies de production : le procédé permet des géométries de section complexes avec contre-dépouilles, formes internes et épaisseurs de paroi variables, impossibles à obtenir par laminage ou soudage laser seuls.
316Ti et duplex 1.4462 : le choix des matériaux pour une application marine permanente
Les rails de guidage soudés sur le pont d’un navire sont des éléments structurels permanents qui travaillent dans l’un des environnements les plus corrosifs du monde industriel : l’atmosphère marine associe sel chloruré, humidité, usure mécanique et, dans le cas des navires militaires, immersion périodique ou fortes projections d’embruns. L’acier inoxydable 1.4571 (316Ti) a été choisi pour sa résistance aux chlorures renforcée par le molybdène et sa stabilisation au titane, qui empêche la sensibilisation dans les zones soudées et maintient la tenue à la corrosion autour des soudures pendant toute la durée de vie de la structure. Le duplex 1.4462 offre une limite d’élasticité environ deux fois supérieure à celle du 316L pour une résistance à la corrosion équivalente, ce qui permet de dimensionner les sections pour les charges structurelles sans le surpoids qu’impliquerait une section austénitique équivalente. Les deux nuances sont disponibles chez Montanstahl sous forme de profils extrudés à chaud dans des géométries de section sur mesure. Pour en savoir plus sur le choix des nuances pour les applications marines et navales, les Q&A techniques de Montanstahl présentent les principales différences entre les nuances inoxydables austénitiques, duplex et fortement alliées.
Contexte d’application
Ce projet s’inscrit dans le segment défense de Montanstahl, où des profils spéciaux extrudés à chaud en acier inoxydable et en alliages hautes performances sont prescrits pour les équipements navals, les systèmes embarqués et les infrastructures de défense nécessitant des géométries de section complexes, une résistance à la corrosion de qualité marine et un co-développement avec le client. L’extrusion à chaud est la voie de production qui rend commercialement viables les profils structurels sur mesure en 316Ti et en inox duplex, dans les quantités et avec la complexité de section qu’exigent les applications navales. Le savoir-faire de Montanstahl en extrusion à chaud couvre une large gamme de nuances inoxydables, duplex, alliages de nickel et titane, avec des prototypes possibles dès une seule barre et une production en série jusqu’à des longueurs de 16 mètres. Les profils de ce type sont livrés à des projets de défense et navals dans le monde entier.