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Fabrication additive
CENProCS Bionic Aircraft
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17.04.2019

Chaîne de procédé en continu pour la fabrication additive

Impression 3D pour la première fois à partir de CATIA V5

Stuttgart, 17 avril 2019 – Le projet de recherche européen « Bionic Aircraft » a passé un nouveau jalon dans la fabrication additive : Pour la première fois, il est possible d’imprimer des pièces directement à partir du système CAO CATIA V5. C’est une interface développée par CENIT qui a rendu cela possible. Il n’est ainsi plus nécessaire de quitter l’environnement de développement et toutes les étapes du processus, y compris le travail de finition, peuvent être définies dans CATIA V5. Les informations pour le retrait des supports durant les étapes de finitions de la production peuvent, maintenant, être intégrées à CATIA V5 – l’élaboration de la reconstruction du modèle et des supports est maintenant une chose du passé.

Les futurs utilisateurs gagneront du temps et feront des économies grâce à cette innovation dans la chaîne de production par fabrication additive; en effet, de fait, le développement d’une pièce jusqu’à sa mise en production en série sera largement facilité. Jochen Michael, consultant senior chez CENIT, revient sur le contexte : « Les structures de support des pièces produites par un procédé additif ne devraient pas être retirées manuellement dans la production en série, mais à l’aide de machines à commandes numériques (CN). Pour créer de tels programmes CN, le format STL, jusqu’ici surtout utilisé pour la représentation de pièces et de structures de support dans la chaîne de données d’impression 3D, est inapproprié, car il ne peut représenter la géométrie que de manière imprécise. Dans ce cas, le modèle et les structures d’appui doivent être reconstruits pour la finition, ce qui engendre des coûts superflus. L’impression 3D directement à partir de CATIA V5 nous permet d’éviter cela, car les données géométriques exactes pour le post traitement sont déjà disponibles. »

CENProCS Bionic Aircraft

Modèle CAO d’un objet de test (gris) avec structure de support (vert), la structure de
support n’est pas modélisée, mais « simplement » définie comme volume.

Afin que l’impression via CATIA V5 réussisse, CENIT fournit le support aux bureaux d’études dans la préparation des données en vue de l’optimisation topologique. Durant cette phase, grâce à la CFAO, la quantité de matériau est réduite au strict nécessaire pour répondre aux exigences. Un Slicer CATIA V5 récemment développé par CENIT découpe ensuite la pièce en couches. Les contours de ces coupes sont ensuite directement envoyés à l’imprimante 3D via le post-processeur développé par CENIT.

De nouvelles structures de support à l’institut Fraunhofer

Autre résultat intermédiaire positif du projet Bionic Aircraft : L’Institut Fraunhofer pour les technologies de fabrication additive IAPT, a développé des structures de support optimisées. Les structures de support permettent de soutenir certaines pièces à des endroits déterminés pendant le processus de fabrication additive, sur les éléments en porte-à-faux par exemple, et doivent être retirées après l’impression 3D. « Les nouvelles structures de support nécessitent moins de poudre grâce à la géométrie optimisée. Nous nous sommes inspirés de la nature, connue pour son efficacité dans l’usage des matériaux. Les structures ramifiées de manière hiérarchique avec gradients qui en résultent permettent de réduire la consommation de poudre de 70 à 90 % par rapport aux structures de support classiques. Cela nous permet d'économiser du matériel et de réduire en même temps les coûts de production», déclare Melanie Gralow de l’IAPT. « Ils présentent un autre avantage : ils peuvent être plus facilement retirés que les structures de support classiques. Cet aspect permet d’accélérer le travail de finition et réduit le risque d’endommagement de la pièce lors du retrait. » Les structures optimisées sont directement intégrées à CATIA V5.

CENProCS Bionic Aircraft

Objet de test avec structures de support (à gauche), objet de test découpé avec structures
de support en partie retirées (à droite).

Bionic Aircraft, ou comment réduire les émissions aéronautiques

Bionic Aircraft, le projet de recherche requis par la Commission européenne (numéro de commande 690689) a depuis 2016 pour objectif de réduire les émissions de l’industrie aéronautique. Dix partenaires internationaux d’un consortium issu de l’industrie, de la recherche et du développement – dont le spécialiste de l’informatique CENIT et l’IAPT – travaillent conjointement pour développer de nouvelles méthodes et stratégies. Au sein de ce projet, l’impression 3D et le design bionique jouent un rôle important afin d’alléger le poids des pièces d’avion et ainsi de réduire leur consommation de carburant.

Des informations complémentaires ainsi que les contacts sont disponibles www.bionic-aircraft.eu.