L'impression 3D au service de l’industrie
AÉRONAUTIQUE, du SPATIAL et de la DÉFENSE

La conception numérique et l'impression en 3D bouleversent les processus de fabrication en Aérospatial et permettent une personnalisation sans limites pour vos clients

Amélioration des techniques traditionnelles

Depuis que les frères Wright ont lancé leur premier planeur en bois et en toile au début des années 1900, la technologie s'est considérablement améliorée, faisant des voyages internationaux et de l'exploration spatiale une réalité. La fabrication d'additifs, joue un rôle majeur dans cette révolution en réduisant le poids, en renforçant les matériaux et en rationalisant la conception dans l'industrie aérospatiale.

L'industrie aérospatiale comprend toute une série d'applications commerciales, industrielles et militaires. Elle se compose de départements qui conçoivent, fabriquent, exploitent et entretiennent l'aéronef ou le vaisseau spatial.
L'industrie aérienne est une force motrice dans l'évolution de cette technologie, tant pour la fabrication de pièces d'utilisation finale que pour le prototypage. Les compagnies aériennes dépendent de l'impression 3D pour alléger les contraintes de la chaîne d'approvisionnement, limiter l'espace d'entreposage et réduire le gaspillage de matériaux provenant des processus de fabrication traditionnels.La production rapide de pièces d'avion à la demande permet d'économiser les quantités d'espace, le temps et surtout l'argent..

La réduction du poids est le principal moyen pour que les entreprises de fabrication aérospatiale économisent de l'argent, car le poids a une incidence sur la charge utile, la consommation de carburant, les émissions, la vitesse et même la sécurité d'un avion. Contrairement aux procédés de fabrication traditionnels, tels que la CNC où le matériau est retiré pour créer une pièce, les imprimantes 3D FDM (Fused Deposition Modeling) créent des pièces à partir de la base, couche par couche, permettant des géométries complexes et des conceptions rationalisées avec moins de composants globaux.

Tout cela se traduit par une réduction du poids dans l'air. Comme vous ajoutez du matériau plutôt que d'en retirer, ce procédé réduit aussi considérablement les déchets pendant la fabrication.

Les conduits d'air, les panneaux muraux, les armatures de sièges et même les composants de moteurs ont tous bénéficié de la réduction de poids rendue possible par l'impression 3D.

Numérisation 3D d'une jante de voiture en aluminium

Un marché en constante évolution

Tous les groupes internationaux du secteur aéronautique investissent aujourd’hui dans l’impression 3D pour l’intégrer dans leur process d’industrialisation afin d’en retirer tous les bénéfices. A titre d’exemple, 20 sites sont déjà équipés d’imprimantes 3D au sein du groupe Boeing. 1000 pièces sont déjà produites à partir d’imprimantes 3D au sein d’Airbus.
Quant au groupe Safran, il investit 68 millions d’euros dans la création d’un campus de 10 000 m2 dédié à la 3D à partir de 2021 !
Les prouesses de cette nouvelle technologie 3D donnent des ailes à tous les groupes aéronautiques : Segula Technologies, Bombardier, General Electrics, Dassault intègrent eux aussi la fabrication additive depuis quelques années déjà !

Économiser l'espace, le temps et l'argent

Les technologies d'impression 3D se sont avérées nettement plus économiques pour la production en faible volume que le moulage par injection. Ce dernier n'est pas rentable pour la production de petits lots en raison du coût élevé du moule nécessaire à ce procédé. L'impression 3D utilise moins d'énergie et permet de réduire considérablement la quantité de déchets produites grâce à la méthode de développement des pièces couche par couche. Les matériaux sont donc utilisés de manière plus efficace et plus rentable, ce qui vous permet de réaliser des économies sur l'achat de matériaux et donc d'économiser de l'argent.

Les applications 3D les plus courantes dans le secteur aéronautique

Pièces de moteur

Carters turbines, groupes auxiliaires de puissance, injecteurs de carburant, tourbillonneurs de chambres de combustion.

Éléments de cabine

Boîtier d'atterrissage, accoudoir de siège, sièges d’avion.

Outillage divers

Pièces divers pour l'assemblage et le montage de l'avion.

Impression d'un premier composant de l'atterrisseur avant d'un avion d'affaires chez Safran Landing Systems, grâce à la technologie de fusion laser sur lit de poudre

CONSTRUIRE PLUS RAPIDEMENT
ET ÊTRE PLUS INNOVANT

Les entreprises aérospatiales ont besoin de composants léger et complexes, d’où le recours à l’impression 3D pour sa rentabilité et sa rapidité de production.

Grâce à l’impression 3D, il est possible de concevoir des pièces plus innovantes. Mais aussi plus légères, en un minimum de temps et à un moindre coût de conception. A la clé, une cadence de production accélérée et une optimisation des coûts de fabrication. Grâce aux pièces imprimées en 3D, l’industrie aéronautique est capable de produire des machines au poids et à la consommation de carburant en constante optimisation !

RESPECT DE L'ENVIRONNEMENT

L'impression 3D nécessite moins d'énergie que les méthodes de fabrication traditionnelles, elle produit moins de déchets, les pièces peuvent être imprimées en quelques heures et sur place, cela supprime le besoin de transport et contribue à accélérer la production et la mise sur le marché des avions, ce qui permet de devancer la concurrence et surtout réaliser des économies sur les coûts d'inventaire. Plutôt que de devoir supporter des coûts d'inventaire élevés, les industriels peuvent produire les pièces beaucoup plus rapidement, au fur et à mesure des besoins.

Pistons imprimés en 3D chez Porsche pour augmenter les performances de ses voitures

L'impression 3D vous accompagne dans toutes les étapes du processus !

PROTOTYPAGE

Le SLA et le Material Jetting sont utilisés pour produire des maquettes de conception aérospatiale très détaillées, lisses et à l'échelle.
Des modèles précis permettent de communiquer clairement l'intention des industriels et de mettre en évidence la forme globale d'un concept.

VALIDATION

Qu'il s'agisse d'un boîtier d'atterrissage, ou d'un accoudoir de siège imprimé en FDM, il existe un procédé d'impression 3D adapté à chaque besoin de prototypage. Les matériaux d'ingénierie pour l'impression 3D permettent également de tester et de valider entièrement les performances des prototypes..

PRODUCTION

Concevoir rapidement des outils à faible coût et les utiliser pour produire des pièces en petites ou moyennes séries. Cette étape atténue le risque lors d'un investissement dans un outillage à coût élevé. On peut également fournir des composants de production pour des quantités allant jusqu'à 5 000 à 10 000 pièces.

PERSONNALISATION

Le degrés de précision est bien évidemment grandiose étant donné l’utilisation finale. Airbus, par exemple, a su très rapidement s’adapter à cette tendance pour en tirer parti. Pour l’instant il n’existe pas d’avion intégralement imprimé en 3D transportant des voyageurs.

MATÉRIAUX UTILISÉS POUR LES PIÈCES PRÊTES A VOLER

Les matériaux ULTEM sont particulièrement populaires dans l'industrie aérospatiale en raison de leur résistance à la chaleur et aux produits chimiques. Avec une température de déflexion de la chaleur d'environ 153 degrés Celsius (307 Fahrenheit). L'utilisation d'ULTEM dans un environnement extrêmement froid est rare, mais après des tests approfondis à des températures extrêmes et des simulations de contraintes liées au lancement d'une fusée, ULTEM a donné les résultats escomptés.

L'Ultem 9085 a également été un choix inestimable pour une utilisation sur les satellites. Selon la NASA, son JPL (Jet Propulsion Laboratory) a trouvé que l'impression 3D a été une alternative beaucoup plus rapide et moins coûteuse que l'usinage de réseaux d'antennes personnalisés en astroquartz, un processus long et très coûteux habituellement réservé aux grands satellites. Après des tests rigoureux sur les rayonnements UV, l'oxygène atomique, le dégazage et les vibrations, ils ont constaté que l'ULTEM était qualifié pour être utilisé à l'extérieur d'un avion dans l'espace, en particulier lorsqu'il est recouvert de leur peinture de protection contre les rayonnements solaires S13G.

"Non seulement le JPL de la NASA a permis d'économiser du temps et de l'argent en produisant ces réseaux d'antennes avec FDM, mais il a validé la technologie et les matériaux pour l'extérieur d'un vaisseau spatial, ouvrant ainsi la voie à de futurs projets de vol" - Joel Smith, directeur de compte stratégique pour l'aérospatiale et la défense chez Stratasys Direct.

Pièce imprimée en 3D devant un cosmonaute

ÉTUDIER ET CONCEVOIR VOS PIÈCES

Nos technologies d'impression 3D innovantes répondent aux besoins de l'industrie aérospatiale et de la défense. Nos solutions permettent de concevoir des pièces à géométrie complexe ou aux propriétés aérodynamiques difficiles, voire impossibles à fabriquer avec les méthodes traditionnelles. Vous pouvez désormais produire des composants plus légers, augmenter le rendement de vos pièces critiques, réduire les stocks de pièces de rechange en produisant à la demande

Notre équipe d'expert vous conseille sur:

• Le choix des matériaux à utiliser
• Les technologies les plus adaptées à vos projets.

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