C’était il y a 5 ans déjà, Addup, la co-entreprise de Fives et Michelin dédiée à la fabrication additive métallique, et Sogeclair, une société toulousaine d’ingénierie de haute technologie spécialiste de l’aéronautique, s’étaient réunis dans l’objectif de créer une joint-venture dédiée à l’impression 3D pour l’industrie aéronautique, spatiale et de la défense.
L’idée ? Rapprocher l’aérospatiale de la fabrication additive, en créant une structure qui facilite l’accès à cette technologie. C’était ainsi qu’est née PrintSky, une plateforme visant à apporter tous les outils et moyens nécessaires à la conception, l’optimisation et la réalisation de prototype en fabrication additive, pour leur production industrielle. Un financement de trois millions d’euros avait permis la construction d’une nouvelle unité industrielle de trois millions d’euros et 500 m2, dans l’usine d’Aviacomp à Toulouse.
Lors de sa mise en service en 2018, on se souvient que cette usine était déjà équipée de deux machines à laser sur lit de poudre métallique issues de la gamme FormUp développée par AddUp, ainsi qu’une autre exploitant la fusion par faisceau d’électrons. Destinée aux avionneurs, sous-traitants et équipementiers issus des secteurs de l’aéronautique, la défense et le spatial, la plateforme avait décroché un premier client dénommé UTC Aerospace System.
Soulignant le besoin croissant du secteur aéronautique en matière de fabrication additive, on apprend que c’est l’américain Collins Aerospace qui cette fois-ci a donné sa confiance à PrintSky pour participer à son programme de recherche d’actionneur de vol de nouvelle génération électrique. Connue comme l’un des principaux acteurs aéronautiques en France, avec une usine à Saint-Ouen-l’Aumône, dans le Val-d’Oise (400 salariés), et une autre Saint-Marcel, dans l’Eure (400 salariés), la filiale du conglomérat américain United Technologies entend s’appuyer sur la plateforme et ses compétences en simulation thermique et mécanique, ainsi que son expertise en conception.
Un programme dont on apprend qu’il est soutenu par la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) dans le cadre de l’initiative France Relance, qui porte également l’ambition de développer de nouvelles technologies pour une industrie aéronautique plus durable à l’horizon 2030.
« Nous pourrons également mettre à profit les nombreux retours d’expérience obtenus sur différents projets afin d’établir les plans d’essais ainsi que les gammes de fabrication intégrant les post-traitements. » ajoute PrintSky dans un communiqué. « Tout ce travail permettra d’aboutir à la réalisation de pièces économiquement viables et qualifiées pour l’aéronautique » explique François Massie, Responsable fabrication additive PrintSky et Responsable applications AddUp. »
« La complexité et criticité de cette structure en fait un sujet intéressant pour la fabrication additive »
Systèmes de fabrication additive métallique exploitant la technologie LBM (Laser Beam Melting) développés par AddUp (crédits photo : AddUp)
Un actionneur de vol est un organe d’une importance cruciale sur un avion. Situé sur les ailes et sur la queue des avions (soit environ une vingtaine pour un moyen courrier), ce dispositif permet au pilote de se diriger en vol, de prendre ou de perdre de l’altitude, et d’effectuer des virages. Un composant très critique donc, qui requiert une sécurité maximum, tout en proposant un rapport poids/performance optimal afin d’optimiser le poids de l’avion et d’obtenir la consommation la plus réduite possible en carburant.
Collins Aerospace précise que la structure des actionneurs doit être en mesure d’assurer différentes fonctions : résister aux charges mécaniques, dissiper la chaleur émise par les composants, ou encore être étanche et insensible aux perturbations électromagnétiques
Jusqu’alors, seule la technique traditionnelle de forgeage permettait aux constructeurs aéronautiques de répondre au cahier des charges. Par conséquent, il va être intéressant de voir comment Collins Aerospace et PrintSky vont tirer la quintessence de la fabrication additive pour optimiser ce type de composant.
Un avis partagé par PrintSky qui évoque également l’ajout de fonctionnalités : « La structure de ces actionneurs, spécifiée par Collins Aerospace, optimisée et fabriquée par PrintSky, doit assurer différentes fonctions : résister aux charges mécaniques, dissiper la chaleur émise par les composants ou encore être étanche et insensible aux perturbations électromagnétiques. » ajoute PrintSky avant de conclure. « La complexité et criticité de cette structure en fait un sujet intéressant pour la fabrication additive. Grâce à cette technologie, il est possible en effet d’optimiser la structure de l’actionneur et d’y intégrer des fonctions multi-physiques comme un radiateur et autres pièces périphériques. »
Parmi les quelques applications dévoilées par PrintSky, mentionnons l’impression 3D d’un disque de turbine pour moteur-fusée en 2021 (voir photo ci-dessous). Une collaboration avec le CNES avait débouché sur la réalisation d’une pièce plus légère (en inconel) grâce à une structure interne en forme de treillis. Outre le gain de masse, la fabrication additive avait permis de simplifier les opérations d’assemblage en créant une pièce monobloc.
En plus de sa technologie à fusion laser sur lit de poudre (LBM), rappelons qu’AddUp dispose également de machines additives exploitant le dépôt de matière sous énergie concentrée. Une capacité supplémentaire obtenue grâce au rachat de l’alsacien BeAm, qui permet à l’entreprise de couvrir des segments de marchés spécifiques, notamment celui des grandes pièces fines et complexes, le marché de la réparation et de l’ajout de fonctions. Le constructeur tricolore dispose par ailleurs d’une autre plateforme de valorisation de la fabrication additive, mais tournée cette fois-ci vers l’outillage. Dénommée ADDILYS, cette société issue d’un rapprochement avec l’IPC (Centre Technique industriel de la Plasturgie et des Composites en 2019, vise à mettre à disposition des industriels des solutions globales allant du conseil jusqu’à la maintenance en passant par la conception, la démonstration et la fabrication des outillages.
Disque de turbine pour moteur de fusée réalisée de manière additive par PrintsKy et le CNES (crédits photo : PrintSky)
