News Vendredi 17 janvier 2020 - 15:04

Volum-e caractérise un nouvel alliage pour la fabrication additive métallique

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Sur une demande de son client Safran Transmission Systems, Volum-e a développé un nouveau jeu complet de paramètres pour fusionner un nouvel alliage d’acier. Un travail de caractérisation du 32CDV13 qui intéressera grandement le secteur aéronautique.

L’alliage d’acier 32CDV13

La société aéronautique Safran Transmission Systems s’intéresse de près à la fabrication additive qu’elle souhaite utiliser pour la production de certaines pièces. Mais tous les aciers ne sont pas dans le catalogue de la fabrication additive. C’est le cas de l’alliage d’acier 32CDV13 qui présente des caractéristiques avantageuses pour le secteur. Très résistant après traitement, ce dernier peut être utilisé pour la fabrication de pignons de boîtes de vitesse, d’engrenages, de broches, de vilebrequins pour moteur ou encore d’autres pièces soumises à de forte contraintes mécaniques. Le fabricant de transmission de puissance s’est donc tourné vers Volum-e (présentation dans l’encadré ci-dessous) pour le développement des paramètres de fusion adaptés à cet alliage. 

Lever des freins technologiques

Pour la réussite de ce projet, Volum-e a collaboré avec le CETIM à l’étude des paramètres de fusion laser de cet alliage. Dans une première phase, il a fallu analyser et valider les résultats expérimentaux. L’ensemble du procédé de fabrication additive a ensuite été mis sous contrôle pour répondre aux exigences de conformité et de performances. Lorsque la gamme de fabrication a pu être qualifiée, l’entreprise a pu travailler sur la réalisation de pièces finies.

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Ce travail semble simple, mais Volum-e s’est retrouvée confronté à plusieurs difficultés. L’alliage d’acier 32CDV13, à haute teneur en fer, présente la particularité de s’aimanter avec les systèmes mobiles des machines da fabrication additive. Il a donc fallu procéder à des adaptations techniques. Pour contourner ce problème et exploiter la poudre, le fabricant à utiliser des matériaux composites. Volum-e a ensuite dû trouver une solution à l’oxydation rapide de l’alliage. Pour cela, la société a intégré à son procédé des méthodes de prévention de la corrosion.

Production de la pièce finie montée sur moteur

Volum-e fabrique, aujourd’hui, la pièce acier 32CDV13 pour Safran Transmissions Systems, avant de la lui confier pour l’usinage. Plusieurs autres projets autour de ce matériau sont en cours notamment pour un autre industriel resté confidentiel.

Contenu Encadré

Une histoire de pionniers en impression 3D

Anciennement MB Proto, la société Volum-e prend en nouveau virage en 2015, en même temps que son changement de nom. Elle devient alors l’un des acteurs incontournables du monde industriel en utilisant et rentabilisant la fabrication additive. Retour sur une histoire d’une famille de pionniers en impression 3D ! 

Bientôt vingt ans d’impression 3D

La famille Desjonquières n’en est pas à son coup d’essai dans ce domaine. Sa société MMB, fabricant de maquettes des grands industriels du flaconnage de luxe et de l’automobile, se place, en 1993, comme précurseur de l’utilisation de l’impression 3D polymère par les procédés de frittage de poudre et stéréolithographie. En 2000, le groupe 3DS créé MB Proto et séparer son travail de maquettiste et de prototypage de sa branche aéronautique. Cette dernière expérimente la fabrication additive métallique, en continuant de travailler avec son fournisseur historique EOS. En 2003, elle s’engage dans des programmes de recherche et développement (R&D). En 2015, en devenant Volum-e, 3DS Group prend définitivement le virage de la fabrication additive qu’elle combine aux méthodes soustractives et à la coulée. Trois ans plus tard, équipée de machines de fabrication additive métallique dont une EOS M290 et une EOS M400, la société investit dans une imprimante 3D métal à quatre lasers, la M400-4 (l’une des premières en France). Aujourd’hui, son parc machines est composé d’une trentaine de systèmes. Le groupe offre une expertise complète dans la fabrication additive et continue de s’engager pour le développement de la technologie à travers des travaux de normalisation et de qualification. 

Ils ont marqué l’histoire

En janvier 2016, Volum-e et ArianeGroup ont contribué au premier cours totalement dédié à la « Fabrication Additive » mis en place à l’INSA Rouen Normandie. Cette collaboration a donné lieu, en 2018, à un projet mené avec les étudiants – toujours de l’INSA – qui ont travaillé sur l’optimisation topologique d’une croix cardan pour tirer parti des avantages de la fabrication additive (photo ci-dessous). L’étude a montré les enjeux des post-traitements tel que l’usinage haute précision : surfaçage et mise à dimensions. Parmi les travaux remarquables des étudiants, une proposition a été sélectionnée par les bureaux d’étude d’ArianeGroup et de Volum-e pour être produite à titre expérimental. Cette innovation majeure destinée à la fusée Ariane, a été la première pièce produite par fabrication additive métallique qualifiée pour le vol

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Croix de cardan en version initiale et en version optimisée.

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