La fabrication additive dans toutes les phases du cycle de vie d’un avion
L’introduction de la fabrication additive (impression 3D) dans toutes les phases du cycle de vie des aéronefs est un moyen pour faire face à ces challenges. Ce processus de fabrication innovant permet le développement de structures ultra-légères, une production flexible de composants très complexes, des chaînes d'approvisionnement efficaces en ressources, ainsi que des concepts optimisés pour la réparation des appareils, pour la logistique des pièces de rechange et enfin pour le recyclage et la gestion des déchets. En outre, ces technologies d'impression 3D permettent de réaliser des gains de poids élevés pour les composants et de réduire de manière significative la perte de matière pendant la production.
Un ensemble d'outils logiciels permettant une conception bionique automatisée
Neuf modules de travail ont été définis pour atteindre les objectifs du projet de recherche. Ils abordent des aspects tels que la conception, la production, le développement des matériaux, le contrôle qualité, ainsi que la réparation et enfin la destruction des composants imprimés en 3D. En collaboration avec ses partenaires Airbus, Laser Zentrum Nord GmbH (LZN) et l'Institut des Technologies Laser & Systèmes (iLAS) de l’Université Technique de Hamburg-Harburg, CENIT a pour objectif de simplifier considérablement le développement produit des structures bioniques légères en utilisant des méthodologies de conception optimisées. CENIT s'attaque ainsi à l'un des principaux enjeux de la fabrication additive : créer de tout nouveaux types de pièces et composants qui ne peuvent pas être fabriqués avec les méthodes de fabrication classiques. « L'une des raisons principales pour laquelle la fabrication additive (l'impression 3D) ne s'est que faiblement répandue dans la construction aéronautique jusqu'à présent, c'est son processus de conception exigeant. Ce dernier, qui n'est actuellement pas automatisé, doit être exécuté par toute une série de différents progiciels. Un logiciel spécifique est même nécessaire pour traiter les données des machines d'impression 3D. Pendant la phase de conception, les ingénieurs doivent donc passer d'un outil à l'autre. Cela rend le processus très long et également plus coûteux », explique Michael Schwartz, directeur des solutions innovantes pour l'aérospatiale chez CENIT. " L'objectif principal de CENIT est de simplifier considérablement le processus de conception en intégrant tous les outils et processus d'impression 3D, de conception et de conditionnement de données en un seul ensemble pour une conception bionique automatisée. Nous contribuons ainsi à mettre en place une chaîne de processus numériques cohérente et complète », poursuit-il.
Les différentes composantes des missions attribuées à CENIT, Airbus, LZN et iLAS sont la préparation des directives de conception pour la fabrication additive, le développement d'un lot d'outils CAO 3D Catia pour la conception bionique ainsi que le traitement des données d'impression 3D avec des structures bioniques optimisées. Toutes ces missions constituent des éléments-cadre essentiels qui se déclinent en un large éventail de sous-activités supplémentaires.