L’une des particularités rares des procédés de fabrication additive de type DED (dépôt d’énergie concentrée), et qu’en plus de permettre la réalisation de pièces métalliques de très grandes dimensions, ils sont capables de leur ajouter directement des fonctions et de les réparer. Des capacités particulièrement intéressantes pour des secteurs tels que ceux de l’énergie, de l’aérospatiale, ou de la défense, exposés à des contraintes importantes de maintenance.
Pour rappel, l’impression 3D DED (Directed Energy Deposition) consiste à déposer du métal fondu, issu d’un fil ou d’une poudre, couche après couche, grâce à un faisceau d’énergie concentrée tel qu’un laser.
Conscient des avantages que représente cette technologie, Pratt & Whitney, un fabricant américain de moteurs d’avions réputé, spécialisé dans les turbines pour l’aviation civile et militaire, a développé son propre système de fabrication additive DED.
Selon des déclarations récentes de la société, les bénéfices obtenus grâce à cette solution sont très significatifs. Spécialement conçu pour réparer les pièces critiques de ses moteurs GTF, sa technologie dédiée lui a permis de réduire les délais de traitement de plus de 60 %.
Un chiffre qui s’explique par la capacité de celle-ci à simplifier les méthodes de réparation traditionnelles en supprimant plusieurs étapes chronophages, tout en nécessitant peu de modifications des machines, et en diminuant les cycles de traitement thermique.
L’entreprise a indiqué qu’elle travaillait actuellement à l’industrialisation du procédé, en vue de son déploiement à grande échelle et de son intégration dans l’ensemble de son réseau mondial de maintenance et de réparation de ses moteurs GTF (Geared Turbofan). Des turboréacteurs dont la réputation s’explique notamment par leur faculté à améliorer de 16 à 20% le rendement énergétique par rapport aux moteurs à propulsion de la génération précédente, et de réduire de 25 % la consommation de carburant par siège.
« Un procédé de réparation additive plus agile nous permet de mieux servir nos clients en améliorant les délais d’exécution, tout en réduisant les coûts d’outillage, la complexité et la configuration »
Le moteur GTF de Pratt & Whitney
Des employés de l’Accélérateur technologique nord-américain de Pratt & Whitney, examinant une pièce lors du développement d’un procédé de réparation avancé (crédits de toutes les photos :Pratt & Whitney)
Plus encore, l’entreprise prévoit de récupérer 100 millions de dollars de pièces au cours des cinq prochaines années grâce à la mise en œuvre de réparations par fabrication additive dans l’ensemble de son processus de maintenance et de réparation.
« Un procédé de réparation additive plus agile nous permet de mieux servir nos clients en améliorant les délais d’exécution, tout en réduisant les coûts d’outillage, la complexité et la configuration », a déclaré Kevin Kirkpatrick, vice-président des opérations après-vente chez Pratt & Whitney. « Parallèlement, cela réduit notre dépendance aux contraintes actuelles d’approvisionnement en matériaux. La technologie additive a le potentiel de prendre en charge une gamme de réparations de pièces GTF critiques et nous étudions activement de nouvelles opportunités de mise en œuvre. »
En avril 2024, Pratt & Whitney avait annoncé son projet d’élargir l’utilisation de ses « Accélérateurs technologiques », un programme visant à intégrer des technologies avancées, comme la fabrication additive, l’inspection numérique et la robotique, dans leurs processus de production et de maintenance pour inclure les réparations avancées, l’inspection numérique, le traitement adaptatif ainsi que le revêtement et le masquage des pièces de compresseurs, ventilateurs, aubes, carters, etc.
Ce cas d’application va en tout cas dans le sens des prédictions optimistes sur ce segment montant de la fabrication additive. Dans un contexte de ralentissement du marché, tous les rapports d’analystes ont unanimement souligné la dynamique de systèmes de fabrication additive métallique de type DED en 2024. La course au réarmement et la pression croissante sur les chaînes d’approvisionnement mondiales, promettent d’accentuer encore un peu plus cette tendance.
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