Fabrication Additive dans l'Aérospatiale : Comment l'Impression 3D Transforme la Conception Aéronautique

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

Fabrication Additive vs Fabrication Conventionnelle

La fabrication additive n'est pas seulement de l'impression 3D. Le processus implique l'usinage et le traitement thermique du composant. Il y a aussi un type d'inspection non destructive, comme un scanner CT. Les étapes de fabrication sont simplifiées par rapport aux méthodes conventionnelles. Cela ajoute une certaine complexité en matière de certification. Avec tant d'étapes se produisant simultanément, le processus peut être plus difficile à contrôler.

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

Avec la fabrication conventionnelle, la performance des diverses étapes est bien connue car les contraintes à chaque étape sont plus limitantes. Un ingénieur en 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 plus de collaboration avec le fabricant pour créer un design à la fois efficace à produire et répondant aux normes de qualité requises.

L'Avenir de la Fabrication Additive dans l'Aérospatiale

La fabrication additive a principalement été limitée aux pièces non critiques comme les gaines et les composants intérieurs où les contraintes sont thermiques plutôt que mécaniques. Mais on peut s'attendre à ce que la FA joue un rôle plus significatif dans la production aéronautique pour les fabricants de rang 1 (Tier 1). Récemment, le premier composant structurel en titane FA, un loquet de porte, a été installé sur un avion commercial.

À mesure que les technologies avancent, les fabricants pourront faire passer d'autres pièces structurelles à la FA, ainsi que développer de nouvelles pièces structurelles en tirant parti des processus d'impression 3D. Pour les nouvelles pièces fabriquées avec la FA dès le départ, la géométrie de la pièce sera modifiée pour faciliter l'usinage. La conception pour la fabrication additive est l'opportunité à venir.

Les meilleures avancées n'impliqueront pas seulement la réduction de matière. Elles entraîneront aussi la minimisation du poids des pièces, la réduction des étapes d'assemblage nécessaires et un délai de mise sur le marché plus rapide, grâce à moins d'étapes de fabrication. Mais pour réaliser la pleine promesse de la FA, les fabricants devront identifier les composants structurels qui pourraient être de bons candidats pour le processus.

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