Fabricant de composants automobiles et aéronautiques britannique, GKN Aerospace s’est associé au Laboratoire américain National d’Oak Ridge (ORNL) dans l’optique de développer un système de fabrication additive pour la production de grandes pièces en titane pour l’aéronautique. Etalé sur 5 ans, le partenariat vise à créer un procédé à dépôt de fil métallique par laser (LMD-w) permettant la production de pièces métalliques de haute qualité telles que des longerons ou des cloisons d’avion.
« Ce processus LMD-w a le potentiel à court terme pour être utilisé sur de gros composants en titane »
« Ce processus LMD-w a le potentiel à court terme pour être utilisé sur de gros composants en titane monolithique« , a commenté Josh Crews, directeur du Centre de technologie GKN pour la fabrication d’additifs à St. Louis. « Par rapport à d’autres procédés de dépôt de métaux, LMD-w aurait un certain nombre de bénéfices, avec notamment des fonctionnalités où le taux de dépôt et le contrôle des propriétés du matériau pourront être sélectionnées par l’utilisateur. »
Comparable à la technologie EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing) développé par l’américain Sciaky, le procédé LMD-w consiste à fusionner des fils métalliques à l’aide d’un puissant laser monté sur un bras robotique. Les atouts de ce procédé sont multiples, d’une part il est plus économe que les techniques de fabrication soustractive, car utilisant juste la quantité de matière nécessaire, mais surtout il permet de produire de plus grands composants que les autres systèmes d’impression 3D métallique sur poudre (SLM ou DMLS), limités eux par une chambre de fabrication.
L’intérêt que suscite la fabrication additive dans l’aéronautique tient dans la réduction de poids que permet cette technologie avec d’importantes économies de carburant à la clef, mais aussi son caractère économe en matière première, là où les techniques classiques soustractives génèrent beaucoup de déchets. Couplée à l’optimisation topologique, l’impression 3D permet de produire des pièces jusqu’à 80 % plus légères répondant parfaitement aux exigences mécaniques et de design. A raison de 1 kg retiré sur un avion, rapporté sur une flotte de 600 appareils, une compagnie pourrait ainsi économiser environ 90 000 litres de carburant par an.
Confirmant la course à l’innovation engagée autour de la fabrication additive métallique grand format, le français Prodways a récemment dévoilé sa technologie RAF dédiée au pièces de grandes dimensions. De son côté, le norvégien Norsk Titanium annonçait en avril dernier la livraison de ses premières pièces en titane imprimées en 3D pour le compte de Boeing.
Contrôle métrologique d’un pièce imprimée en 3D par GKN
