Additive manufacturing : applications en aéronautique

Sirris - Techniline v3
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Additive manufacturing et
fabrication d'armes
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Mechatronics
Une machine EBM chez Techspace Aero. 140 composants au lieu de 16 pour un conditionnement
d'air chez ULA. Un mini-moteur à réaction fonctionnel chez GE. 1000 pièces pour l'A350 chez
Airbus.
Additive Manufacturing
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Depuis quelques années, Techspace Aero étudie avec Sirris les possibilités de l'additive
manufacturing dans le domaine des pièces aéronautiques.
La firme vient d'investir dans une machine de production de pièces en titane par Electron Beam
Melting. C'est la plus grande de la gamme Arcam et elle peut produire des pièces jusqu'à 38
cm.
Cette machine très performante sera surtout axée sur la mise au point rapide de
composants. Le temps de réalisation de 6-7 mois devrait ainsi être ramené à 1 mois.
Additive manufacturing :
quelques applications
Un écosystème autour des
imprimantes personnelles
Traitement de surface Emballage &
Expédition Céramiques Fonderie
Nanomatériaux
Masterplan: Cases
L'investissement est conséquent, d'autant qu'à l'investissement direct (1 million €), il faut
ajouter le coût de la formation du personnel et du développement de nouvelles méthodes de
conception. Selon Techspace Aero, il importe cependant de se lancer et de maîtriser la
technologie car d'ici 2040, la moitié des pièces de moteurs d'avions pourraient être produites
par AM.
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United Launch Alliance (ULA) fabrique les lanceurs de fusée Atlas et Delta, notamment pour le
compte de la NASA. La firme fait appel à l'additive manufacturing pour fabriquer des pièces
complexes. Ainsi, elle est parvenu à réduire de 140 à seulement 16 le nombre de composants
du système de conditionnement d’air du lanceur Atlas V. Ce système alimente en azote des
composants électroniques sensibles à l’intérieur de la fusée lors du lancement.
D'autre part, l’impression 3D a permis un gain de temps de développement et de fabrication de
plusieurs semaines et une réduction de 57% des coûts de production.
Les pièces sont imprimées par FDM sur une machine Fortus de Statasys et la matière choisie est
l'Ultem 9085, capable de résister à des fortes contraintes thermiques, mécaniques et
vibratoires.
ULA envisage d'imprimer plus de 100 composants dans les fusées de la prochaine génération.
Pour tester toutes les possibilités de l'additive manufacturing, GE Aviation a fabriqué,
uniquement avec des pièces AM, un moteur à réaction fonctionnel de 30 x 20 cm. Le moteur a
pu être mis à feu et a tourné à 30000 t/min sur un banc d'essai commercial classique.
L'équipe a choisi un moteur relativement simple utilisé en aéromodélisme et l'a redessiné pour
l'adapter à la fabrication par Laser Beam Melting.
3/07/2015 11:34
Sirris - Techniline v3
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Airbus s’est associé à Stratasys pour imprimer certains composants de l’A350. Le fabricant
d’imprimantes a annoncé avoir produit plus de 1000 pièces de vol sur des machines de type
FDM. Ces pièces équipent le modèle A350 XWB.
Ces composants ont été imprimés plutôt que fabriqués de manière classique pour augmenter la
flexibilité de la chaîne d’approvisionnement et permettre ainsi à l’avionneur de respecter ses
délais de livraison. D'autre part, l'AM améliore sensiblement le rapport "buy-to-fly", car la
quantité de matériau gaspillé est beaucoup moins importante que par les techniques
classiques.
La matière agréée est l'ULTEM 9085 (Sabic) qui se caractérise par son rapport résistance-poids
élevé et sa conformité aux normes FST (qui concerne l’inflammabilité, la fumée et la toxicité)
pour les applications à l’intérieur des avions.
http://www.rtc.be/reportages/economie/1466595-techspace-adopte-limpression-3d
http://blog.stratasys.com/2015/04/20/atlas-v-rocket-3d-printing/
http://www.gereports.com/post/118394013625/these-engineers-3d-printed-a-minijet-engine-then
http://blog.stratasys.com/2015/05/06/airbus-3d-printing/
Personne de contact : Sirris, Fabienne Windels
E-mail [email protected]
Tél. +32 4 361 87 57 Fax +32 4 361 87 02
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