Alors que l'industrie aéronautique continue de lutter contre la hausse des coûts et les problèmes de durabilité environnementale à long terme, il peut y avoir une solution qui peut aider à résoudre ces deux difficultés. Les pièces d'avion peuvent actuellement être imprimées en 3D, ce qui non seulement contribue à réduire les émissions, mais offre également une option de fabrication plus abordable. En fait, Boeing affirme qu'en utilisant des pièces dessinées en 3D, il peut économiser 3 millions de dollars par avion.
C'est une bonne idée d'avoir un plan de secours au cas où. À l'avenir, les composants vitaux des moteurs et d'autres pièces essentielles des aéronefs pourraient même être construits de cette manière. Mais comment l'impression 3D affectera-t-elle le matériel et les systèmes essentiels au maintien de la sécurité ? Comment l'adoption de l'état d'esprit de l'impression 3D sur une chaîne de montage affecterait-elle l'ensemble du secteur aéronautique ?
Avantages de l'impression 3D de composants d'avion
Les avantages de l'utilisation de composants d'impression 3D sur les avions vont au-delà des économies financières. De plus, la fabrication sera plus rapide et plus précise, et son empreinte carbone sera moindre.
Commencez par le prototype. Le temps économisé dans la création de nouveaux prototypes ou modèles avec des composants d'impression 3D peut représenter des milliers d'heures, par opposition à des jours ou des semaines. En comparant l'impression 3D à la production traditionnelle, il est également plus simple de faire des ajustements car vous pouvez produire et évaluer rapidement des prototypes peu coûteux en utilisant des matériaux moins chers. En d'autres termes, en utilisant des matériaux plus légers et moins chers que le résultat final, vous pouvez simuler à quoi ressemblerait une pièce d'avion et l'utiliser pour des tests et des analyses aérodynamiques, et faire des ajustements avant d'investir dans des pièces métalliques à coût complet.
De plus, l'impression 3D rend la fabrication plus rapide et plus précise, en particulier lorsqu'il s'agit de gabarits utilisés dans le processus de fabrication. Les pièces produites par la fabrication traditionnelle doivent être maintenues en place avec des fixations, telles que des goupilles métalliques, pendant l'usinage afin de limiter les écarts et les erreurs d'un article à l'autre. Cependant, les fabricants traditionnels continuent de rencontrer des difficultés en raison du temps ou des dépenses nécessaires pour produire des milliers de luminaires. En revanche, l'impression 3D permet aux entreprises de produire des biens pour 40 % d'argent et de main-d'œuvre en moins qu'elles ne le feraient autrement.
Enfin, tout le temps et les efforts économisés dans le prototypage et la production permettent de produire plus de pièces avec moins d'énergie et de déchets. Donner la priorité à une fabrication plus durable devrait être une évidence, car elle représente plus d'un cinquième des émissions mondiales totales de carbone. Une réduction importante de l'empreinte carbone est obtenue grâce à l'impression 3D, qui peut réduire l'utilisation de matériaux jusqu'à 90 % .
L'impression 3D dans l'espace aérien est-elle sécurisée ?
Pourtant, l'impression 3D pose d'importants problèmes de sécurité en raison de son fonctionnement. Au lieu de sculpter des pièces à partir de blocs de matériaux lourds, l'impression 3D dépend de la superposition de matériaux légers pour créer des pièces. Un produit final plus faible, poreux ou cassant est souvent un effet secondaire du processus de délaminage. La FAA a pris un certain temps pour vérifier que les pièces d'impression 3D étaient plus susceptibles de tomber en panne ou d'être endommagées que celles fabriquées traditionnellement en raison des critères stricts de certification du matériel. Maintenant que le titane peut désormais être imprimé en 3D, les nouvelles technologies ont rendu la substance et le produit fini plus solides qu'auparavant, et la certification pourrait aller encore plus vite.
Après tout, les procédures et directives de sécurité qui s'appliquent aux avions imprimés en 3D et aux pièces qui les composent sont suffisamment approfondies pour garantir que les pièces imprimées en 3D qui se retrouvent sur un avion ne compromettent pas la sécurité. Pour s'assurer que l'impression 3D n'est appropriée que pour les pièces non critiques pour la sécurité, ou qu'une inspection et des tests suffisants sont nécessaires pour garantir la sécurité des personnes et des aéronefs, DO-254 et les normes comparables pour le matériel aérospatial nécessitent actuellement des tests approfondis et assurance qualité.
Tendances de l'impression 3D dans l'aviation
Une infime partie de l'évolution de l'avionique est l'impression 3D. Pourtant, la façon dont les fabricants d'avions envisagent la conformité et la certification peut changer en raison du paradigme de l'impression 3D.
Certains des problèmes de chaîne d'approvisionnement auxquels l'industrie aéronautique est confrontée aujourd'hui peuvent être résolus grâce à une impression 3D améliorée. En conséquence, il pourrait soutenir la mobilité aérienne urbaine (UAM). L'idée derrière l'UAM est qu'un jour nous pourrons tous choisir d'utiliser des taxis aériens à la place ou en plus des voitures conventionnelles. Mais nous avons besoin de beaucoup d'avions plus petits pour que l'UAM fonctionne. Cette procédure peut être facilitée par l'impression 3D.
De plus, tout comme l'impression 3D pourrait faciliter l'approche par blocs de construction de la fabrication d'avions à l'avenir, nous voyons également l'industrie adopter un état d'esprit de «chaîne d'assemblage» en ce qui concerne la conformité des logiciels et du matériel et les blocs de construction de certification pour l'avionique.
Par exemple, les modèles sont une partie importante de la conformité et de la certification car ils permettent aux constructeurs et aux développeurs d'avions de certifier de nouvelles conceptions de manière efficace et reproductible.
Peut-être qu'un jour vous prendrez un avion 100% imprimé en 3D, et peut-être qu'un jour, vous serez aussi familier avec les taxis aériens qu'Uber l'est aujourd'hui.