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TOP 10 des applications au service de l’aéronautique

Publié le 1 mars 2018 par Mélanie R.
impression 3D aéronautique

La fabrication additive est une méthode de production très prisée par le secteur aéronautique, notamment parce qu’elle permettrait de créer des pièces plus complexes de façon plus rapide et moins coûteuse et allégerait le poids de l’aéronef. Les grands groupes aéronautiques comme Airbus, Boeing ou encore Bombardier se tournent vers des spécialistes de l’impression 3D et nouent des partenariats pour créer des pièces d’avion, des composants de moteurs, des charnières, etc. Dans une de ses études, le cabinet Gartner prévoit que 75% des avions, commerciaux ou militaires, seront équipés de pièces imprimées en 3D d’ici 2021. Alors, face à cette croissance de la fabrication additive dans l’aéronautique, nous avons souhaité vous présenter quelques applications du secteur et ainsi montrer comment l’impression 3D peut intervenir dans le processus de fabrication de tout moyen de transport capable de s’élever et de bouger en altitude.

TOP 1 – Un siège d’avion plus léger

Andreas Bastian est un ingénieur qui travaille chez Autodesk et qui a fabriqué une structure de siège d’avion grâce l’impression 3D. Cette structure pèserait 766 grammes soit 54% moins qu’une structure classique. Un résultat obtenu notamment grâce à la fabrication additive : Andreas a d’abord imprimé en 3D le moule en plastique de la structure qui lui aurait servi à créer un autre moule en céramique afin d’obtenir la pièce finale. L’ingénieur explique que cette méthode de fabrication pourrait permettre d’alléger considérablement certaines pièces présentes dans un avion et ainsi économiser du carburant pendant le vol.

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TOP 2 – Les hélicoptères de Safran

Safran Helicopter Engines a récemment lancé une nouvelle gamme de moteurs pour ses hélicoptères, baptisée Anteo-1K. Leur particularité ? Ils intègreraient des pièces imprimées en 3D, notamment les aubes de guidage et d’autres compris dans la chambre de combustion. La fabrication additive aurait permis au fabricant d’économiser des coûts de production mais surtout d’améliorer ses performances. Les moteurs créés seraient en effet 30% plus puissants que ceux précédemment produits. Les hélicoptères dotés de ces moteurs devraient répondre à des besoins précis comme des missions de recherche, sauvetage ou encore pour lutter contre les incendies.

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TOP 3 – La fabrication additive dans les moteurs Pratt & Whitney

Environ douze pièces d’un moteur Pratt & Whitney ont été conçues grâce à la fabrication additive, un moteur qui équiperait aujourd’hui des avions Bombardier. Ce sont surtout des pièces de fixation, des collecteurs de carburant et des buses d’injection qui ont été imprimées en 3D à partir de nickel et de titane. Une méthode de fabrication qui aurait permis à Pratt & Whitney d’économiser 15 mois sur toute la phase de conception du moteur et qui aurait réduit le poids final de la pièce de 50%. Le motoriste aéronautique aurait principalement utilisé les technologies de fusion par faisceau d’électrons et de frittage laser direct de métal.

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TOP 4 – STELIA et son panneau de fuselage

STELIA Aerospace est un spécialiste français de l’aéronautique qui s’est tourné vers la fabrication additive pour concevoir un panneau de fuselage auto-renforcé en métal. Il aurait utilisé la technologie Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) pour mener à bien ce projet. Son démonstrateur d’un mètre carré montre que la fabrication additive permettrait de concevoir beaucoup facilement les raidisseurs des panneaux de fuselage, offrant alors davantage de liberté dans leur conception.

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TOP 5 – Un drone imprimé en 3D par Stratasys

En 2015, l’entreprise Aurora Flight Sciences, spécialisée dans les systèmes avancées de véhicules aériens sans pilot, a révélé un premier drone à réaction imprimé en 3D en collaboration avec le géant Stratasys. Il pourrait atteindre une vitesse de 240 km/h avec un poids de 15 kg seulement. Cet appareil volant comporterait plus de 80% de pièces imprimées en 3D grâce à la technologie de dépôt de matière fondue. L’entreprise a utilisé le matériau ULTEM 9085 pour la production, un matériau léger mais très performant qui aurait surtout permis d’atteindre une vitesse très élevée.

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TOP 6 – Des pièces imprimées en 3D pour les cabines d’avion

 A la fin de l’année 2017, Emirates Airlines, l’une des compagnies aériennes les plus importantes du marché, a annoncé sa collaboration avec 3D Systems pour développer ses cabines d’avion grâce aux technologies de fabrication additive. La compagnie aérienne a choisi la technologie de frittage sélectif laser qui lui a permis de fabriquer les protections du système de vidéosurveillance mais aussi les grilles de ventilation de leurs avions. Elle a également annoncé qu’elle espère utiliser davantage l’impression 3D car c’est une méthode de fabrication rapide qui offre la possibilité d’avoir des matériaux plus légers.

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TOP 7 – Des pièces imprimées en 3D pour des avions de chasse

BAE Systems est une entreprise britannique spécialisée dans la défense aérospatial. Elle a développé en 2014 le Tornado GR4, un avion de l’armée de l’air britannique grâce à la fabrication additive. En plus d’améliorer l’apparence même de l’avion, l’impression 3D aurait permis de réduire significativement les coûts. A partir de ce premier développement, l’entreprise a réalisé en 2016 plus de 2500 pièces imprimées en 3D, soit 20% de plus par rapport à l’année d’avant. L’entreprise inclut actuellement des technologies de réalité augmentée et virtuelle dans ses recherches.

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TOP 8 – Les turbines d’avion de Renishaw

Le fabricant anglais d’imprimantes 3D Renishaw a récemment fabriqué des turbines d’avion à vitesse élevée grâce à l’impression 3D dans le cadre du projet Futuralve. Celui-ci, d’une durée de 4 ans, a pour but de développer de nouvelles technologies pour créer ce type d’applications : l’impression 3D devrait permettre de fabriquer des pièces performantes plus légères. L’imprimante RenAM 500M serait utilisée pour imprimer des pièces aux géométries complexes en nickel, impossibles à créer autrement.

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TOP 9 – Les drones Perdix de l’armée américaine

L’armée américaine n’est pas novice en matière d’impression 3D – elle a récemment révélé sa caserne en béton imprimée en 3D. Avec un budget de $20 millions et en collaboration avec le MIT, elle a créée les drones Perdix. Ces 103 appareils volants font partie d’un tout et fonctionnent ensemble comme un cerveau. Ils volent en formation, utilisant des capteurs pour s’assurer qu’ils ne se percutent pas. Ces drones imprimés en 3D pourraient être un moyen de renforcer la surveillance et bloquer des radars ennemis.

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TOP 10 – La voiture volante Hoversurf

Hoversurf est une entreprise spécialisée dans la conception de véhicules futuristes qui pourraient voler. Elle a notamment développé plusieurs drones et s’est récemment tournée vers la fabrication additive pour concevoir un premier prototype de sa Formula, une voiture capable de mettre son envol et d’atteindre 300 km/h. Elle pourrait accueillir 5 passagers et rétracter ses ailes pour se garer facilement. Elle intègrerait des pièces imprimées en 3D à partir de fibres de carbone.

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