Sans aucun doute, l'industrie aéronautique (optimiser le poids sans compromettre la résistance) a été l'une des premières industries à utiliser la technologie de fabrication additive (FA) pour créer des pièces légères. L'utilisation de la fabrication additive dans le secteur aérospatial est en hausse en ce moment. Le marché de l'impression aérospatiale 3D devrait atteindre 9,23 milliards de dollars américains d'ici 2023, avec un taux de croissance annuel composé de 20,23 %, selon une enquête de Strategic Market Research.
Voies pour l'impression 3D métal dans l'aérospatiale
Comme cela a déjà été dit, l'industrie aérospatiale a depuis longtemps adopté l'impression 3D métallique en raison de ses nombreux avantages, et ce modèle technologique est devenu mature après des années de croissance. L'industrie aérospatiale dans son ensemble cherche des moyens d'accroître la durabilité du secteur, il est donc prévu que ce taux d'adoption ne fera qu'augmenter dans les années à venir. Comme de plus en plus de composants innovants seront nécessaires dans les années à venir, l'impression 3D métal deviendra de plus en plus populaire. Alors que les avions progressent vers l'électrification et les sources d'énergie alternatives comme l'hydrogène, cette ère arrivera bientôt. Il est important de noter que des modifications de la conception structurelle de l'ensemble de l'avion seront probablement nécessaires et que l'un des principaux avantages de cela pourrait être l'utilisation de la fabrication additive. Reconnues pour leur capacité à créer des géométries impossibles avec les méthodes traditionnelles, ces technologies permettent aux utilisateurs de maximiser la conception structurelle, les performances et la sécurité.
De plus, une variété de techniques d'impression 3D sont disponibles. En un mot, toutes les technologies métalliques sont prises en compte lors de l'examen des différentes technologies d'additifs métalliques utilisées dans l'industrie. Une analyse de rentabilisation durable doit toujours être établie par le biais d'économies délibérées ou d'améliorations des performances. Au-delà de la certification des composants, la filière doit penser à l'industrialisation, où l'on souhaite produire davantage de pièces. Alors que les aérostructures utilisent fréquemment les technologies de dépôt d'énergie dirigée (DED) pour leurs taux de dépôt rapides et leurs capacités de grande taille, les moteurs utilisent la fusion sur lit de poudre pour leurs capacités de restauration de haute précision (c'est-à-dire les pièces complexes).
Le processus de fabrication additive dépend également des matériaux. Les matériaux utilisés changent également en fonction des conditions d'utilisation et des scénarios d'application. Parce que les véhicules plus légers nécessitent moins de carburant, le titane offre un rapport résistance/poids élevé, ce qui est essentiel pour l'aérospatiale. Puisqu'ils peuvent fonctionner à des températures proches de leur point de fusion, les superalliages à base de nickel comme l'Inconel sont avantageux dans les situations à haute température. L'aluminium est un bon conducteur thermique et fonctionne bien dans les applications d'échangeurs de chaleur. En général, les matériaux fréquemment produits à l'aide de techniques conventionnelles pour l'industrie aérospatiale offrent de grandes possibilités de fabrication additive.
Pourtant, une fois qu'une méthode et une substance ont été sélectionnées, l'impression 3D métal a de nombreuses applications créatives dans l'industrie aérospatiale. La majorité des pièces structurelles complexes fonctionnent dans des conditions de haute température, impliquent un transfert de chaleur ou contiennent des passages de fluide, et l'impression additive est idéale pour produire de telles pièces pour des composants importants de moteurs d'avion tels que les échangeurs de chaleur, les roues, les volutes, etc.
Lorsqu'elle est appliquée correctement, la fabrication additive excelle, la technologie choisie doit donc être adaptée aux exigences de la pièce. Cela doit être pris en compte dès le début de la phase de planification d'un projet, souvent même avant qu'un seul mot ne soit écrit. Plus votre composant fini sera de qualité, plus tôt vous devriez penser aux avantages de la fabrication additive. Si vous acceptez toutes les restrictions de l'ingénieur au début de la phase de conception, vous pourriez voir une pièce attrayante, mais elle a été conçue sans restriction et sans considération pour les méthodes de production.