Comment l'impression 3D a changé l'aérospatiale

Les industries de l'aérospatiale et de la défense représentent l'une des plus grandes opportunités pour l'impression 3D. En tant qu'utilisateur précoce des technologies de fabrication additive, ce marché a maintenant atteint une valeur de 1,36 milliard en 2018 et devrait atteindre 6,75 milliard d'ici 2026 (Source :Fortune Business). Aujourd'hui, lorsque le grand public monte à bord d'un nouvel avion, l'impact de l'impression 3D n'est peut-être pas visible, mais il est important.

L'impression 3D FDM joue trois rôles uniques sur le marché de l'aérospatiale.

• Prototypage et modèles conceptuels qui ont été un aliment de base dans l'industrie depuis plus de 20 ans.
• Outillage rapide personnalisé a réduit le coût global de fabrication.
• Pièces d'utilisation finale ont même trouvé leur chemin dans les avions, permettant des réparations rapides et des économies de poids.

Impression 3D Prototypage &Modélisation de Concept pour l'Aéronautique

Le prototypage continue de jouer le plus grand rôle en termes d'applications pratiques et est de loin l'utilisation la plus courante. Des composants de train d'atterrissage pleine grandeur aux modèles de cartes de commande en couleur, il existe un processus d'impression 3D pour répondre à tous les besoins. Les fabricants sont en mesure de tirer parti de ces avantages en termes d'économies de temps et d'argent pour l'innovation et le développement de produits.

La société Aerialtronics, basée aux Pays-Bas, a adopté l'impression 3D FDM pour personnaliser son prototypage. L'énorme diminution du « délai de fabrication » leur a permis d'itérer les conceptions 5 fois à 10 fois plus que leurs méthodes de fabrication traditionnelles. Ils ont également réduit le temps de R&D d'environ 50 % au cours du processus.

Gabarits, montage et outillage de superposition

Même si les pièces imprimées en 3D ne volent pas depuis longtemps dans les avions, l'impression pour l'outillage est un incontournable depuis plus de 20 ans. Des montages personnalisés rapides et bon marché ont facilité les opérations d'assemblage dans d'innombrables industries. Avec des matériaux extrêmement rigides ou renforcés comme l'ULTEM et la fibre de carbone Nylon12, de nouvelles applications ont vu le jour.

IDEC &Wehl est un fabricant de matériaux en fibre de carbone et a pu réduire ses délais de livraison en utilisant des « outils de superposition » imprimés en 3D. En utilisant une structure imprimée en 3D avec un centre/"noyau" soluble et ULTEM 1010, leurs outils de drapage peuvent résister aux températures extrêmes impliquées dans le processus d'impression en fibre de carbone, atteignant plus de 180°C. La pièce illustrée ci-dessous n'a pris que 60 heures à produire avec l'impression FDM. Créer un outil métallique avec un usinage traditionnel aurait demandé à IDEC plus de 4 semaines à produire et aurait coûté beaucoup plus cher.

Pièces d'utilisation finale « Fly Away »

Une application nouvelle et croissante sur le marché de l'aérospatiale crée une utilisation finale qui pourrait être liée à une approbation récemment approuvée par la FAA pour les pièces à utiliser en vol. Les développements récents des leaders de l'industrie produisent désormais des pièces à partir de machines avec des matériaux qui répondent à leurs exigences. Des années d'efforts pour obtenir ces approbations en valaient la peine ! Nous avons vu de grands fabricants comme Boeing et Airbus commencer à troquer des composants traditionnels contre des pièces imprimées en 3D. Des éléments tels que les conduits d'air, les supports, les panneaux muraux et les embouts de siège sont désormais tous imprimés pour beaucoup moins.

Un très bel avantage que beaucoup de compagnies aériennes voient est d'éviter les taxes à l'importation et à l'exportation lorsqu'elles stockent des avions pour réparation. La plupart des compagnies aériennes ont besoin de pièces de rechange pour voyager avec elles, en particulier avec les voyages internationaux si courants aujourd'hui. Pouvoir imprimer des pièces à la demande supprimerait les stocks en plus des économies de carburant évidentes grâce au transport d'outils et de pièces plus légers.