Dossiers thématiques Aéronautique

L’aéronautique a été un des secteurs pionniers dans le développement et l’utilisation de la fabrication additive. Depuis plus de trente ans, il tire profit de cette technologie... depuis le premier brevet pour le procédé d’impression 3D de fusion sélective par laser (Selective Laser Melting- SLM), en 1983. D’abord utilisé pour du prototypage, la fabrication additive est rapidement exploitée vers des applications plus étendues.

Avec 18,2 % de part du marché (selon le rapport Wohlers), l’aéronautique et le spatial sont les principaux secteurs d’applications des procédés additifs. Une hausse de 1,6 point par rapport à 2016. 

Les principaux intérêts de la technologie

Les avantages des technologies additives sont nombreux : la conception de formes complexes, la flexibilité pour créer des géométries de pièces uniques, la relocalisation de la production, la fabrication sur demande, la réduction de la production de déchets, etc. Dans le domaine de l’aéronautique, la fabrication additive permet : de fabriquer des pièces complexes et non structurales, en utilisant de nombreux matériaux comme le métal ou le polymère ; d’imprimer des composants de moteurs à réaction ; de concevoir des pièces de structure d’avion, mais aussi des composants structuraux secondaires. L’industrie aéronautique est cependant extrêmement réglementée. L’approbation de nouveaux composants nécessite un long processus et prend beaucoup de temps. Chaque élément de la technologie : matériaux, équipements et processus doit être qualifié et certifié. Aujourd’hui, le manque de standardisation des matériaux, des processus et des produits rend la fabrication de pièces de haute qualité difficile.

Les matériaux en fabrication additive pour l’aéronautique

Le secteur aéronautique est également à la tête du développement des matériaux en fabrication additive. La technologie permet d’économiser sur les matériaux, ce qui peut être important lorsque l’on utilise des métaux coûteux tels que le titane. Or l’industrie aéronautique fabrique des pièces complexes, à faible volume, à partir de matériaux haute performance. Les principaux métaux imprimés sont le titane, le nickel, le cobalt-chrome, l’aluminium et le cuivre. Les polymères et les plastiques restent toutefois les plus utilisés en fabrication additive. 

De nombreuses applications 

De nombreuses entreprises aéronautiques utilisent les technologies de fabrication additive, notamment pour concevoir de l’outillage, mais également des pièces embarquées. Des études de cas sont présentées sur le site A3DM. L’industriel allemand Liebherr a conçu un bloc soupapes hydraulique à haute pression à l’aide de la technologie EOS de fabrication additive métallique. La pièce a passé avec succès les tests en vol sur un avion Airbus A380. La fabrication additive apporte également un nouveau regard sur le développement des systèmes optiques refroidis pour les véhicules aériens sans pilote (UAV). En plus de concevoir sur mesure, de diminuer les étapes de conception et de gagner du temps, elle permet d’imprimer uniquement les parties utiles de la pièce, mais aussi d’intégrer de nouvelles fonctionnalités. Enfin, des projets en recherche et développement sont également menés dans le domaine de l’application de la fabrication additive en aéronautique. Initié par le groupe AddUp, le projets SoFIA « Solution pour la Fabrication Industrielle Additive métallique » compte de nombreux partenaires en aéronautique : Aubert & Duval, ESI Group, Fusia, Safran, VOLUM-E.

Dans le secteur de l’aéronautique, la fabrication additive est un outil pour la conception, les tests, l’outillage et la production de pièces finis. Les sociétés font également confiance à ces applications de fabrication additive pour leurs systèmes d’assistance au sol et les entrepôts de réparation. De nombreux domaines d’applications restent toutefois à explorer. La technologie est extrêmement polyvalente, ce qui est une aubaine pour l’aéronautique. 

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