Démonsteur du moteur Rise exposé sur un stand de Safran à l’occasion du salon du Bourget en 2023 (crédits de toutes les photos : Safran)
Avec Safran en porte-étendard tricolore, l’industrie aéronautique s’impose comme un fer de lance de la fabrication additive. Implanté près de Bordeaux, le Safran Additive Manufacturing Campus fait figure d’exemple dans sa capacité à produire des composants imprimés en 3D pour les moteurs d’aéronefs.
Dans cette usine 100 % dédiée à la fabrication additive, dotée des équipements les plus avancés en matière de conception, de production, de post-traitement et de contrôle, Safran réalise des pièces auparavant impossibles à obtenir avec les anciennes méthodes de fabrication, jusqu’à même pouvoir leur intégrer plusieurs fonctions. La fabrication additive est également intéressante sur le plan environnemental, car elle limite fortement la consommation de matières premières et d’énergie, notamment par la réduction très significative du poids des pièces.
Depuis la création de cette usine en 2022, le motoriste a su tirer parti de ses avantages pour le Rafale et l’Airbus A320, mais aussi bien sûr, ses autres grands programmes aéronautiques, au premier rang desquels figure le moteur Rise.
Dévoilé au salon du Bourget, ce démonstrateur technologique destiné au successeur de l’A320, incarne une rupture technologique avec son architecture innovante open fan (à pales non carénées), permettant jusqu’à 20 % d’économies de carburant par rapport aux moteurs actuels comme le Leap, équipant notamment Airbus et Boeing.
Il intègre des composants de très grande taille fabriqués grâce à des procédés avancés comme le tissage 3D pour les pales, et la fabrication additive métallique pour le carter d’échappement. Son utilisation a pour effet de réduire considérablement le poids et la consommation de matière.
« Pour obtenir 1 kg de pièce utile, on utilise 5 kg de matière (en usinage) et 1,5 kg en fabrication additive »
Selon François-Xavier Foubert, responsable de ce procédé au sein de Safran, la fabrication additive permet d’alléger les pièces de 20 à 50 %, un gain essentiel dans le secteur aéronautique, où chaque kilogramme économisé se traduit par une baisse significative de la consommation de carburant, une amélioration des performances et une réduction des émissions de CO₂. « Pour obtenir 1 kg de pièce utile, on utilise 5 kg de matière en usinage et 1,5 kg en fabrication additive. » Explique t-il.
Le carter, situé à l’arrière du moteur d’un avion, est une pièce structurelle essentielle qui canalise les gaz chauds en sortie de moteur tout en contribuant à la solidité et à l’efficacité aérodynamique de l’ensemble.
Bien que Safran ne communique pas sur le système de fabrication additive métallique employé pour produire cette pièce, on sait qu’il s’agit d’un procédé à fusion laser sur lit de poudre. Faute d’informations comme les dimensions du carter, il reste difficile d’identifier la machine. Toutefois, on sait aussi que pour le métal, le campus de Safran est équipé de systèmes SLM® 500, RenAM 500Q, et EOSINT M280, ainsi que le tout dernier modèle grand format NXG XII 600 de Nikon SLM Solutions.
Lors de l’inauguration de l’Additive Manufacturing Campus, son directeur général, François-Xavier Foubert, avait souligné les gains de masse considérables permis par l’impression 3D. Il avait cité l’exemple d’un bloc hydraulique dont le poids passerait de 18 kg (en forge) à seulement 10 kg. Au-delà de l’allègement, l’impact environnemental est lui aussi fortement réduit, avec une empreinte carbone dont Safran estime qu’elle pourrait être divisée jusqu’à huit fois.
En 2022, ce sont environ 4 000 pièces de série produites de manière additive sur le site de Safran Additive Manufacturing Campus, qui avaient été livrées à Safran Helicopter Engines. Le site avait pour objectif d’en livrer le double en 2023.
