Forte de sa capacité à créer des pièces à la fois légères, résistantes, mais aussi plus économiques que les techniques traditionnelles, l’impression est un outil de plus en plus prisé dans l’aéronautique. A ce titre, des chercheurs de l’Université Technologique de Nanyang (NTU) de Singapour se sont associés au géant de l’impression 3D Stratasys, pour imprimer un drone avec sa résine d’impression 3D ULTEM ™ 9085. Répondant aux normes de sécurité et aux spécifications d’Airbus, ce thermoplastique ultra résistant de qualité aérospatiale, avait été certifié par l’avionneur en octobre dernier pour intégrer la chaîne d’approvisionnement de son biréacteur long-courrier A350 XWB.
« des composants électroniques qui pourraient survivre au processus d’impression à haute température… »
Selon Philip Keane, doctorant au NTU, l’intégration de l’électronique a constitué le principal défi de ce projet. En effet, avec une enceinte d’impression atteignant les 160°C et 300 °C pour la buse, les cartes PCB particulièrement sensibles à la chaleur, ont dû être modifiées et intégrées dans le drone à des étapes clés tout au long du processus d’impression. « L’un des défis les plus difficiles a été de trouver des composants électroniques qui pourraient survivre au processus d’impression à haute température. » Explique Philip Keane. « Cela impliquait l’ajout de nouveaux composants pour protéger les circuits imprimés et aussi la conception de logements personnalisés. »
L’autre difficulté pour l’équipe de l’Université de Nanyang, a été concevoir le drone sans supports de soutien interne. Cela signifiait donc concevoir l’intérieur avec des angles de 45° pour créer des angles autoportants. Pour les cavités nécessaires à l’intégration de la batterie et des moteurs, une plaque en ULTEM ™ 9085 a été imprimée. La pièce a été installée pendant le processus d’impression afin de créer un espace sans utiliser de matériaux de support qui auraient été très difficile à enlever.
« L’autre objectif était d’essayer de maintenir une belle courbe extérieure tout en ayant un angle à l’intérieur. Le logiciel Stratasys Insight nous a permis de combler les zones excédentaires avec une structure en nid d’abeilles. » Explique Keane.
« Ce projet démontre la résistance de la résine ULTEM »
Au total, 14 heures auront été nécessaires pour imprimer le drone, dont trois interruptions pour placer l’électronique dans le châssis. Ce partenariat inédit entre l’université de Nanyang et les ingénieurs de Stratasys, a permis non seulement de démontrer la possibilité d’intégrer de l’électronique dans un environnement à haute température, mais aussi de combiner électronique et impression 3D en une seule étape.
Imprimé sur le modèle Fortus 450 MC de Stratasys, une imprimante 3D de type FDM, ce quadricoptère de 1,5 kg serait capable de supporter une charge suspendue de 68 kg. « Ce projet illustre la puissance de la technologie FDM de Stratasys et démontre la résistance de la résine ULTEM, » a commenté Fred Fischer, Directeur – Applications et produits, Stratasys Asie – Pacifique. Philip Keane a confié travailler déjà sur une nouvelle version du drone plus légère, avec une dynamique de vol améliorée.
En juin dernier, Airbus dévoilait un drone imprimé en 3D, mesurant 4 mètres de long pour 25 kg.
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