Safran imprime en 3D un caisson d’atterrisseur avant en titane

Le groupe industriel français Safran, et plus particulièrement la branche Safran Landing Systems, s’est appuyé sur la technologie de fusion laser sur lit de poudre de SLM Solutions pour produire un premier composant de l’atterrisseur avant d’un avion d’affaires. Il s’agit plus précisément du caisson qui mesure 455 x 295 x 805 mm, ce qui représente un volume assez imposant en fabrication additive métal. Grâce à cette méthode de production, Safran a réduit de 15% la masse totale de la pièce tout en maintenant ses propriétés mécaniques. Imprimé en 3D à partir de titane, le composant en question est soumis à de fortes contraintes et n’avait jamais été conçu par fabrication additive de par les charges exercées. L’équipementier français affiche ainsi tout le potentiel des technologies 3D pour le secteur aéronautique. 

Le train d’atterrissage d’un avion a bien évidemment une fonction capitale, à la fois pour le décollage, l’atterrissage et le freinage ; il vient notamment amortir l’impact et est donc lourdement sollicité. Safran Landing Systems s’est particulièrement intéressé au caisson de l’atterrisseur avant, une pièce qui doit être capable de résister aux sollicitations transmises par la roue de l’avion. Nicolas Nguyen, responsable de la plateforme R&T du projet chez Safran Landing Systems, ajoute : “C’est un élément de structure soumis à beaucoup de contraintes : il doit pouvoir pivoter pour permettre à l’atterrisseur de s’escamoter sous l’appareil et il doit absorber les sollicitations mécaniques en provenance des roues de l’avion. L’utilisation de la fabrication additive pour une pièce de cette nature et de cette dimension est une première mondiale.” 

Un caisson d’atterrisseur imprimé en 3D titane

Le caisson mesure en effet 455 x 295 x 805 mm et a été imprimé sur une machine métal SLM Solutions, la SLM 800, réputée pour sa technologie de quad-laser et sa fiabilité. Au lieu de produire le caisson en trois pièces distinctes avec une machine à 5 axes, les équipes expliquent qu’elles ont pu le fabriquer en une seule fois, supprimant ainsi l’étape d’assemblage coûteuse et plus longue. Thierry Berenger, pilote du projet Fabrication Additive chez Safran Landing Systems, affirme : « Nous avons choisi SLM Solutions comme partenaire en tant qu’experts de ce type de projets, notamment grâce à leur machine de fabrication additive particulièrement performante, la SLM®800, qui répond en tous points à nos exigences de dimension d’impression, de qualité et de fiabilité. » En repensant le design même de la pièce pour l’adapter à la fabrication additive, Safran Landing Systems a baissé de 15% sa masse totale mais aussi les temps de production, deux objectifs visés par le groupe français.  

Côté matériaux, c’est le titane qui a été privilégié de par sa robustesse mais également sa résistance à la corrosion. Traditionnellement, la pièce est conçue en aluminium via un procédé de forgeage mais au vue du design choisi pour l’impression 3D, ce métal n’était pas adapté. Nicolas Nguyen précise : « 70% de la surface de la pièce n’est pas reprise mécaniquement. Seules les surfaces fonctionnelles sont usinées. » Cela devrait permettre d’augmenter la longévité du caisson.

Pour l’instant, Safran Landing Systems a prévu de tester le caisson imprimé en 3D en 2022, une étape déterminante dans le process de qualification. Si tout se passe correctement, il pourrait être intégré à un avion et prendre son envol dans les années à venir. En attendant, si vous souhaitez en savoir plus sur le caisson imprimé en 3D, rendez-vous sur le site de Safran Landing Systems.

*Crédits photo de couverture : Safran

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