Une aube de turbine en acier imprimée en 3D en 30 heures seulement
L’entreprise américaine Midwest Engineered Systems a développé sa propre filiale ADDere, dédiée à la fabrication additive. Celle-ci mène plusieurs projets grâce à sa technologie Wire-laser Additive Manufacturing (WLAM), conçue pour imprimer des pièces de grande taille dans divers métaux, notamment le titane, l’Inconel, l’acier inoxydable et d’autres superalliages. La filiale a récemment présenté son aube de turbine en acier imprimée en 3D. C’est une pièce imposante de 1 800 mm de hauteur et 500 mm de largeur qui a été conçue en une seule fois et en 30 heures seulement.
La fabrication additive métal permet à de nombreux secteurs de créer des pièces plus complexes et plus résistantes, tout en étant plus agiles dans leur production. Le développement des différentes technologies (lit de poudre, dépôt de métal sous énergie concentrée, etc.) offre de plus grandes possibilités aux industriels de l’aéronautique, de l’automobile ou encore du secteur maritime. On se souvient du Naval Group qui avait imprimé en 3D des propulseurs de bateau, en collaboration avec Centrale de Nantes. Cette fois-ci, c’est une aube de turbine grand format que nous découvrons aujourd’hui.
Une aube de turbine imprimée en 3D résistante
L’aube de turbine imprimée en 3D (crédits photo : MWES)
Il aura fallu 1 800 couches successives d’acier pour concevoir l’aube finale, ce qui correspond environ à 61 kilos de matière. D’une hauteur de 1,80 mètres, la pièce a été imprimée en 3D en 30 heures et possède des parois latérales de 5 mm et un intérieur creux. Le plus grand défi selon ADDere résidait dans la résistance finale de la pièce : l’aube de turbine étant exposée à de très hautes températures, elle doit être particulièrement solide et ne doit présenter aucun signe de fragilité. Le processus de fabrication additive métal d’ADDere semble sur ce point-là avoir été efficace.
Un succès que l’on doit partiellement au système de rétroaction en boucle fermée breveté par ADDere : il aura joué un rôle déterminant non seulement dans la surveillance et le maintien de la qualité des couches de matériau déposées, presque en temps réel, mais aussi dans la surveillance d’une précision dimensionnelle constante lors de l’application du matériau en acier inoxydable au cours de l’impression. Le logiciel de contrôle ADDere WALS aurait quant à lui pris en compte la multitude de problèmes liés au chauffage, au refroidissement et à l’écoulement du métal afin d’atténuer les contraintes internes susceptibles de se développer au niveau métallurgique.
Pete Gratschmayr, vice-président des ventes et du marketing chez ADDere explique : “C’est un processus très complexe. Etre capable de gérer 30 heures de chauffage, de refroidissement, d’expansion et de contraction des métaux témoigne des connaissances que nous avons placées dans le développement de nos logiciels et systèmes de contrôle. Nous sommes ravis de relever de grands défis pour pousser encore plus loin le système.” Vous pouvez retrouver plus d’informations sur cette aube de turbine imprimée en 3D ICI.
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