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Fabrication Additive, Aéronautique et Aérospatial

Les équipes de CTIF étaient présentes à la manifestation « Aerospace Additive Manufacturing Summit » organisée par Aeromart Toulouse,  APS Meetings et Advanced Manufacturing Meetings les 21 et 22 novembre 2017 à Toulouse.

 

 

Dédiée à la Fabrication Additive dans les secteurs de l’aéronautique et du spatial, la conférence du 21 novembre abordait les thèmes suivants :

  • La Fabrication Additive sur le territoire d’Aerospace Valley ;
  • La Fabrication Additive chez Airbus ;
  • En quoi la Fabrication Additive est-elle une technologie de rupture pour l’industrie aéronautique et spatiale ?
  • Quelles performances pour les machines d’impression 3D de demain ?
  • La Fabrication Additive pour Safran ;
  • La Technologie – Direct Energy Deposition – une technologie d’avenir pour les aérostructures ?
  • Les IRT, un réseau structurant pour la Fabrication Additive en France ?
  • L’usine 4.0 et la Fabrication Additive ;
  • Quel impact de la Fabrication Additive sur la chaîne de production et dans l’usine du futur ?

Secteur Aéronautique

Il est intéressant de noter que les donneurs d’ordre n’ont pas de programme dans l’immédiat qui permettraient de pousser le déploiement de la technologie de Fabrication Additive en production ; En ce qui concerne le marché lit de poudre, la technologie n’est pas encore assez mature ; les exigences coût / fiabilité / productivité sont encore loin de répondre aux exigences du marché. La technologie met longtemps à se développer, et pourtant on en parle depuis 10 ans ! Le prix reste le plus gros frein  : le coût d’impression n’est pas le seul coût à prendre en compte, il faut également tenir compte des coûts de conception, des coûts matière, de la stratégie de production et surtout de finition (traitement thermique, usinage,…) et de contrôle. Pour lever ces verrous, il faut envisager de lancer rapidement des pièces à iso-design et pousser la technologie pour mieux comprendre les enjeux en production.

En ce qui concerne le marché dépôt de fil, Airbus ou Stelia sont convaincus que cette technologie est prometteuse au regard des enjeux techniques sur les grandes pièces (telles que les structures d’ailes). Aujourd’hui, les technologies utilisées pour produire des pièces forgées de 6 mètres sont vieilles de 50 ans et un développement d’une pièce (compte tenu de l’outillage) peut prendre plusieurs années alors que le dépôt de fil ne prend que quelques mois.

L’avenir de cette technologie semble prometteur, même s’il reste des études à mener en termes de propriétés mécaniques…un mixte entre la fabrication additive et la forge n’est pas incompatible et est déjà pratiquée.

Pour les acteurs de l’aéronautique les enjeux (techniques) majeurs sur la fabrication additive sont :

  • La métallurgie ;
  • Le post traitement (Traitement thermique) ;
  • La finition et le traitement de surface ;
  • Le process

Secteur Spatial

En ce qui concerne Ariane Group avec le programme Ariane 6,  l’objectif est clairement affiché : un souhait d’imprimer en 3D 100 % du moteur Prométhée (Precursor Reusable Oxygen METHan cost Effective Engine) d’ici 2025, mais les technologies lit de poudre doivent se développer afin que la fiabilité et la productivité des machines puissent répondre aux exigences du marché. Aujourd’hui pour Ariane 5, il n’y a que 4-5 pièces qui sont réalisées en fabrication additive et pour Ariane 6, environ une quinzaine.

Par rapport à l’aéronautique, la fabrication additive trouve facilement sa place dans le spatial ; en effet, il n’y a pas besoin de convaincre des agences de certification, il y a moins de problèmes de tenue en fatigue, et les séries sont plus petites.

L’allègement à tout prix : Prométhée va donc participer à plein aux objectifs d’un futur lanceur européen réutilisable : l’enjeu est de diviser par 2 les coûts au kilo mis en orbite géostationnaire (GTO), pour passer de 10 000 €/kg (pour la future Ariane 6) à 5 000 €/kg. Il faut savoir qu’Ariane 6 doit déjà diviser par 2 ses coûts par rapport à ceux dAriane 5 (20 000 €/kg) !