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Alliages de magnésium pour applications aéronautiques

20/11/2013

Projet X1A2080
Diffusion réalisée en 2011 / 2012
Une présentation des résultats du projet a été faite lors de la Commission Technique de la métallurgie des fontes le 15 mars 2011.

Par ailleurs, deux conférences sur les résultats de ces travaux ont été prononcées à des congrès internationaux :

Journées Internationales Francophones de Tribologie (Obernai, 11-13 mai 2011)
Leeds Lyon Symposium on Tribology (Villeurbanne, 6-9 septembre 2011)
Présentation du programme et des premiers résultats en Commission Technique de la Fonderie Sous Pression – février 2012

img6.1_200x232La compétitivité des entreprises aéronautiques françaises passe par une différenciation technologique forte vis-à-vis des produits concurrents, parfois conçus et fabriqués dans des contextes économiques plus favorables.

Pour disposer de produits attrayants en termes de performances dans une épure de masse et de coût acceptable, le développement des alliages légers est donc hautement stratégique.

Pour réduire la consommation des produits aéronautiques, il faut réduire la demande de puissance du système propulsif et donc la masse de l’aéronef. Cette problématique du gain de masse est une constante de l’aéronautique, autant pour les équipementiers et les avionneurs que pour les motoristes.
Pour ces derniers, l’enjeu est d’autant plus fort que la baisse de la consommation des turbomoteurs s’obtient essentiellement par une augmentation du taux de compression, ce qui impacte significativement la masse. Ainsi, pour une gamme de puissance donnée, produire un moteur plus performant en masse et en consommation représente un double défi technologique.

C’est dans ce contexte que CTIF est partenaire du projet CARAIBE qui vise à développer l’utilisation dans l’aéronautique d’alliages de magnésium de nouvelle génération. Co-financé par le FUI et coordonné par Turbomeca, le projet rassemble une vingtaine de partenaires, dont Fonderie Messier, Liebherr Aerospace, Eurocopter pour une durée de trois ans.

Objectifs

Le projet CARAIBE vise à développer l’utilisation dans l’aéronautique d’alliages de magnésium de nouvelle génération. Le projet a, pour atteindre ce but, plusieurs objectifs :

  • des démonstrations d’industrialisation sur des carters spécifiquement développés pour ce type de matériau
  • la minimisation de l’impact environnemental de la mise en oeuvre des alliages de Magnésium (fonderie, usinage, protection anticorrosion)
  • la démonstration par l’optimisation des géométries des pièces et les gains de masse attendus, qu’à fonctionnalités égales, l’utilisation du magnésium permet d’améliorer des performances techniques et environnementales du produit fini.

Travaux réalisés

La caractérisation des propriétés thermodynamiques de l’alliage de magnésium choisi est en cours, pour alimenter en données fiables l’outil de simulation utilisé pour déterminer les conditions de coulée et de refroidissement de manière prédictive.

Une première définition du système de coulée a été réalisée. La coulée d’un premier carter démonstrateur a eu lieu.

Le choix des enduits du marché les mieux adaptés à la coulée du magnésium est en cours.
L’identification des enduits s’appuie sur des contacts avec les fournisseurs. Un protocole de test adapté a été défini pour tester des enduits spécifiques pour la coulée du magnésium.

Points majeurs

Le projet devra conduire à définir un procédé respectueux de l’environnement permettant, tout en améliorant les conditions de travail, de produire une pièce de fonderie usinée dans un délai plus court et avec une meilleure fiabilité que le procédé « traditionnel » en utilisant une chaîne numérique intégrée.

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