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Bientôt des éléments aéronautiques fabriqués par procédé additif Fabrication sans enlèvement de matière

| Rédacteur: Gilles Bordet

>> Le 10 octobre dernier, le programme de R&D FUI Falafel (Fabrication additive par laser et faisceau d’électrons) arrivait à son terme . Ce programme d’une durée de 4 ans avait pour objectif la fabrication pour l’aéronautique, de pièces métalliques par procédés « additifs » à base de poudre en vue d’une future industrialisation, pour leurs bénéfices écologiques et économiques.

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Fabrication de pièces par dépôts métalliques de Titane ou d'Inconel.
Fabrication de pièces par dépôts métalliques de Titane ou d'Inconel.
(Image: Irepa Laser)

Des procédés de fabrication directe (projection laser, fusion sélective lit de poudre par FE et FL) de pièces métalliques ou composites à matrice métallique (permettant un bon compromis performances/masse volumique). Il regroupait des partenaires Industriels du Groupement des Industries Aéronautiques et Spatiales (GIFAS), Dassault, Eads, Snecma, Airbus Hélicoptère, MBDA, deux PME, ARES et TPSH, et des laboratoires de l’école des Mines, des Arts et Métiers, de l’ENISE et de l’UTBM. Montant global du projet : 7 M€.

Trois machines industrielles équipent désormais la plateforme CLAD d’Irepa Laser en Alsace et en fait le premier parc de machines de fabrication additive par dépôt de matière en Europe, ouvert aux PME. Durant les 4 ans de Falafel, Irepa Laser a travaillé à l’industrialisation du procédé CLAD avec pour objectif d’être capable de fabriquer des pièces de grande taille (environ 60 cm de diamètre) et de transférer cette compétence aux industriels.

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Le fonctionnement et les performances du procédé ont été testés sur des démonstrateurs fabriqués sur la machine Magic d’Irepa Laser, dédiée spécialement à la fabrication additive.L'entreprise a engagé un nouveau programme de R & D européen (FP7), usine du futur, de 23 M€ avec 28 partenaires et pour 5 ans. L’objectif étant de hisser la fabrication additive à un niveau industriel élargi. <<

Zoom sur la machine magique

La Magic LF 6000 est destinée à la réalisation de pièces pour l’aéronautique et l’aérospatiale, elle réalise directement des pièces fonctionnelles grâce au procédé CLAD développé par le centre de transfert technologique. Sans moules, ni matrice, sans procédés polluants et énergivores. La pièce est construite par dépôt de couches successives de poudres fusionnées par laser. Les éléments métalliques fabriqués sont denses et homogènes. Ce procédé rend possible la fabrication intégrale (ou partielle) et la réparation des pièces complexes. Le système embarque deux buses CLAD permettant d’atteindre des vitesses de construction comprises entre 8 et 50 mm3/s sur 5 axes continus. L’ensemble est intégré dans une enceinte à atmosphère contrôlée. La protection des alliages et des métaux réactifs à l’O2 (dioxygène) et l’H2O est alors maitrisée (<40 ppm O2 , <50 ppm H2O). La dimension de la cabine de 8 m3 permet de fabriquer des pièces de grand volume (diamètre de 600 mm, 1000 mm de longueur) avec un poids pouvant atteindre 300 kg. Grâce au logiciel PowerCLAD, les trajectoires de fabrication et les programmes ISO sont générés à partir de modèles CAO (conception assistée par ordinateur) natifs (ProEngineer, Catia, SolidWorks …) ou standard (STEP, IGES …) en configuration de fabrication ou reconstruction.

Bilan final

  • Fabrication additive CLAD validée
  • Une machine CLAD industrielle sous gaz
  • inerte unique en Europe
  • Deux pièces aéronautiques fonctionnelles
  • fabriquées en alliage de titane
  • Création de BeAM, 1er fabricant européen
  • de machines CLAD industrielles.
  • 10 nouveaux emplois créés
  • Un brevet valorisé

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