Comprendre la fabrication additive pour l'aérospatiale

L'industrie aérospatiale utilise la fabrication additive (AM) pour de nombreuses applications. Des pièces d'avions et d'hélicoptères aux moteurs et turbines, les technologies 3D permettent de gagner du temps et de l'argent pour créer des composants plus solides et plus efficaces. AM a amélioré les performances des pièces, réduit le poids et a contribué à éliminer les contraintes de conception et de production.

Fabrication additive par rapport à la fabrication conventionnelle

La fabrication additive ne se résume pas à l'impression 3D. Le processus implique l'usinage et le traitement thermique du composant. Il existe également un certain type d'inspection non destructive, comme un scanner. Les étapes de fabrication sont simplifiées par rapport aux méthodes conventionnelles. Cela ajoute une certaine complexité en ce qui concerne la certification. Avec autant d'étapes simultanées, le processus peut être plus difficile à contrôler.

Mais il y a eu un précédent pour trouver différentes façons de certifier des pièces. Lorsque les pièces composites en fibre de carbone ont commencé à être utilisées dans l'aérospatiale, il était difficile de reconnaître la forme du matériau et les propriétés créées simultanément. Cette gamme de variation n'est pas aussi large que ce que produit AM, mais les défis sont suffisamment similaires pour offrir de l'espoir pour AM.

Avec une fabrication classique, les performances des différentes étapes sont bien connues car les contraintes à chaque étape sont plus contraignantes. Un ingénieur de conception qui connaît le moulage, le forgeage et l'usinage peut créer un modèle de pièce avec une grande confiance que l'installation peut le reproduire. Mais la conception nécessite davantage de collaboration avec le fabricant pour créer une conception à la fois efficace à produire et conforme aux normes de qualité requises.

L'avenir de la fabrication additive dans l'aérospatiale

La fabrication additive s'est principalement limitée aux pièces non critiques telles que les conduits et les composants intérieurs où les contraintes sont thermiques plutôt que mécaniques. Mais vous pouvez vous attendre à ce que la FA joue un rôle plus important dans la production d'avions pour les constructeurs de rang 1. Récemment, le premier composant structurel en titane AM, un loquet de porte, a été installé sur des avions commerciaux.

Au fur et à mesure que les technologies progressent, les fabricants pourront migrer d'autres pièces structurelles vers la FA, ainsi que développer de nouvelles pièces structurelles en tirant parti des processus d'impression 3D. Pour les nouvelles pièces réalisées en AM dès l'origine, la géométrie des pièces sera modifiée pour faciliter l'usinage. La conception pour la fabrication additive est une opportunité encore à venir.

Les meilleures avancées n'impliqueront pas seulement une réduction matérielle. Ils se traduiront également par une minimisation du poids des pièces, une réduction des étapes d'assemblage nécessaires et un délai de mise sur le marché plus rapide, grâce à un nombre réduit d'étapes de fabrication. Mais pour réaliser toutes les promesses de la FA, les fabricants devront identifier les composants structurels qui pourraient être de bons candidats pour le processus.

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