Quelques jours seulement après voir annoncé le rachat de l’allemand Concept Laser pour 549 millions €, General Electric signe un nouveau coup d’éclat en annonçant aujourd’hui avoir développé un nouveau moteur composé à 35% de pièces imprimées en 3D ! Testé avec succès, ce moteur de démonstration dénommé «a-CT7» à permis de valider le nouveau moteur ATP (Advanced TurboProp engine) qui équipera bientôt l’avion monomoteur et turbopropulseur Cessna Denali. Comportant plus de composants imprimés en 3D que n’importe quel moteur dans l’histoire de l’aviation, l’a-CT7 illustre le formidable potentiel de la fabrication additive dans l’aéronautique.
Construit et testé sur 18 mois, ce moteur de démonstration fabriqué à partir du modèle CT7, démontre en effet la capacité de l’impression 3D à réduire drastiquement le nombre de composants dans une même pièce. 855 des 900 pièces usinées qui composaient le moteur d’origine, ont été réduites à seulement 12 pièces imprimées en 3D. Ces composants comprennent notamment des carters d’échappement, des cadres, des caissons, ou encore des échangeurs thermiques.
« la fabrication additive réduit le poids tout en optimisant la conception des pièces »
Facilitant grandement l’optimisation topologique, l’impression 3D a permis de réduire de 5% le poids total du moteur, pour une réduction de 1% de la consommation de carburant. « Avec des pièces soustractives et des assemblages, vous utilisez traditionnellement des boulons, des soudures ou d’autres interfaces pour fixer les pièces ensemble, ce qui ajoute du poids au moteur », a déclaré Gordon Follin, ingénieur en chef chez GE. « Sur l’ATP, la fabrication additive réduit le poids en éliminant les caractéristiques de fixation tout en optimisant la conception des pièces. »
Moteur CT7 original
« nous obtenons ce produit beaucoup plus rapidement que si nous devions utiliser des méthodes de fabrication conventionnelles »
Le moteur ATP marque une étape importante dans l’utilisation de la fabrication additive dans l’aéronautique. Jusqu’alors la technologie se limitait à la fabrication de quelques composants, à l’image du moteur LEAP d’Airbus où l’injecteur à carburant était la seule pièce imprimée en 3D. Outre la réduction du poids, l’impression 3D a également contribué à augmenter la vitesse de production. Ainsi les revêtements de la chambre de combustion ont été fabriqués en deux jours seulement contre plusieurs semaines avec les techniques traditionnelles.
« L’énorme avantage de le fabrication additive est d’accélérer le calendrier », a déclaré Gordon Follin, ingénieur en chef du projet ATP. « Pour un programme comme ATP, nous essayons d’obtenir du matériel pour tester plus rapidement au lieu de passer trop de temps avec les modèles sur un ordinateur. En mettant le matériel réel à l’essai le plus rapidement possible, nous pouvons utiliser les données résultantes pour nous aider à concevoir la prochaine itération pour un meilleur produit, et nous obtenons ce produit beaucoup plus rapidement que si nous devions utiliser des méthodes de fabrication conventionnelles. »
Le Cessna Denali est un turbopropulseur monomoteur SETP (Single Engine TurboProp), fabriqué par la Cessna Aircraft Company, l’un des plus grands constructeurs d’avions d’affaires américains. Le moteur brûlera jusqu’à 20 % de carburant en moins pour 10% de puissance supplémentaire par apport à l’existant. Jeff Immelt, PDG de GE, a déclaré que la nouvelle machine générerait 40 milliards de dollars de revenus en 25 ans.
Annoncé à 4,8 millions de dollars, le Cessna Denali pourra accueillir jusqu’à 10 passagers et parcourir 3000 km à un vitesse de maximale de 528 km/h. Le premier vol est prévu pour 2018. Un deuxième moteur de démonstration a-CT7 sera testé dans les prochains mois avec encore plus de pièces imprimées en 3D. General Electric prévoit de réaliser le premier essai complet de moteur ATP d’ici fin 2017.
