fr.wedoany.com Rapport : Airbus a lancé un projet aérospatial d’une durée de quatre ans et d’un montant de 38 millions de livres sterling, visant à développer et déployer les dernières technologies de fabrication additive (FA), telles que le façonnage de faisceau (beam shaping) et la surveillance in situ des processus, afin de rendre la fusion sur lit de poudre laser (L-PBF) plus rentable, productive et durable pour la production de pièces prêtes au vol. Ce projet, nommé DECSAM, est exécuté de juin 2024 à juin 2028 et est cofinancé par Innovate UK, l’Aerospace Technology Institute (ATI) et le Department for Business and Trade du Royaume-Uni.

Le projet DECSAM accorde une priorité à l’efficacité des ressources, à la réutilisation des matériaux et aux principes de conception circulaire. Son objectif est de réduire les déchets et l’intensité carbone dans la chaîne de valeur de la fabrication additive, contribuant ainsi à la transition du secteur aérospatial vers une fabrication nette zéro et une aviation plus durable. Le projet rassemble 11 organisations, couvrant les fabricants d’équipements d’origine (OEM) aérospatiaux, les fournisseurs de premier et deuxième rangs, les PME et les instituts de recherche, représentant l’ensemble de la chaîne industrielle de la fabrication additive au Royaume-Uni, des matériaux aux produits finis. Les partenaires incluent Airbus Operations Limited (chef de file), Renishaw plc, ASTM International UK, Authentise Ltd, The Manufacturing Technology Centre Limited, GKN Aerospace Services Limited, Additive Manufacturing Solutions Ltd, APEX Additive Technologies Ltd, Domin Limited, l’Université de Sheffield et ToffeeX Limited.

Jacqueline Castle, directrice technique de l’Aerospace Technology Institute, a souligné que la fabrication additive peut débloquer de nouvelles efficacités dans le secteur aérospatial, notamment la réduction des coûts, l’optimisation de l’utilisation des matériaux, la diminution du poids et l’intégration de composants complexes en une seule pièce. Le projet DECSAM réunit une coalition solide pour accélérer l’adoption technologique dans l’aviation civile, ce qui s’aligne étroitement avec la stratégie de fabrication additive de l’ATI.

DECSAM est structuré autour de quatre piliers d’innovation visant à réduire les coûts des pièces, améliorer la qualité et raccourcir le cycle de conception-construction-essai dans les applications aérospatiales. Le pilier Performance se concentre sur les alliages nouveaux et améliorés, la modélisation multiphysique et la conception pilotée par la physique ; le pilier Productivité couvre les lasers haute puissance, le façonnage de faisceau, les stratégies de balayage avancées, la surveillance in situ et le contrôle en boucle fermée ; le pilier Évolutivité concerne la chaîne numérique de bout en bout, le concept d’usine durable automatisée et le post-traitement et l’inspection efficaces ; le pilier Application intègre et développe ces technologies pour démontrer les avantages globaux en termes de coûts sur des produits cibles. Les résultats prévus du projet incluent des pièces de validation pour essais au sol et en vol, des voies validées de recyclage et de réutilisation des poudres, des spécifications de poudre élargies, des thèmes validés de qualité et de rendement, des produits logiciels de surveillance des processus, ainsi qu’un guide pour les voies de certification, visant à accélérer l’application industrielle.

GKN Aerospace Services Limited, en tant que partenaire de partage des risques et des bénéfices pour plusieurs moteurs aéronautiques de premier plan, utilisera sa position pour intégrer plusieurs technologies développées par DECSAM et démontrer la rentabilité de la fabrication additive sur lit de poudre dans les futurs produits de moteurs. L’entreprise dirigera l’évaluation et le développement de nouveaux systèmes de matériaux, y compris les matières premières durables, les méthodes de simulation basées sur les composants, et coordonnera les recherches sur l’inspection et la surveillance in situ ainsi que sur la productivité du lit de poudre laser. Sébastien Aknouche, vice-président senior des solutions matériaux chez GKN Aerospace, a déclaré que le projet DECSAM renforce les capacités plus larges de fabrication additive de GKN Aerospace, apportant des avantages environnementaux, de performance et de chaîne d’approvisionnement par rapport aux chaînes d’approvisionnement en matériaux traditionnels, tout en renforçant la base technologique britannique et en préparant la croissance future de la production.

Bien que la fusion sur lit de poudre laser ait été validée en vol, son adoption plus large est limitée par des écarts de productivité de bout en bout, une fragmentation des données et de la qualité, ainsi qu’une dépendance à des étapes à l’étranger telles que la poudre, le pressage isostatique à chaud (HIP) et les traitements thermiques avancés. Le projet DECSAM comble ces écarts en connectant l’approvisionnement local en matériaux, les capacités des machines, l’assurance qualité des processus, une chaîne numérique robuste et la mise à l’échelle en usine au Royaume-Uni, rendant les pièces reproductibles et compétitives en termes de coûts, pouvant être produites en série au Royaume-Uni, soutenant ainsi l’objectif de zéro émission nette d’ici 2050. Le projet est piloté par des cas d’affaires, avec un accent sur la poudre recyclée et fabriquée au Royaume-Uni, l’optimisation de la construction et du nesting, la surveillance des processus avec contrôle en boucle fermée pour réduire ou éliminer les besoins en HIP et CT, ainsi que le développement de paramètres et d’alliages pour réduire le temps de finition. Les pièces de validation de modélisation des coûts, comme les longerons de plancher d’avion, illustrent la transition de l’état actuel « tel quel » vers un état « futur » numériquement connecté et productible, avec des points de coût permettant à la fabrication additive d’entrer dans la production en série aérospatiale. Les cas d’application clés incluent les structures d’ailes ultra-efficaces et de moteurs, ainsi que les sous-systèmes à hydrogène tels que les échangeurs de chaleur conformes et les collecteurs de piles à combustible.

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