Matériaux, procédés, Technos et machines .

L'imprimante 3D, ou fabrication additive
en anglais " Additive Layer Manufacturing (ALM)"

aux Innovation Days d'Airbus, à Hambourg :

http://airwaysnews.com/blog/2016/05/30/airbus-innovation-days-a320neo-and-a350-production-take-center-stage/

"Peter Sander, Head of Engineering, Technologies and Concepts, wrapped up the first day, presenting the 3D printing process, also called Additive Layer Manufacturing (ALM), offering a completely new approach to the production of aircraft in the future.

The combination of ALM and a bionic design will achieve up to 55% in weight saving, besides speeding up development.

Stay tuned for continuing updates from Hamburg over the next few days here, on Twitter @AirwaysNews, and on AirwaysNews on Facebook."

Aux innovation days d'Airbus, des précisions très intéressantes sur :
- l'impression 3D (fabrication additive, ALM)
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Bionique, Biomimétisme (bionic design)

Airbus unveils 3D printed unmanned test aircraft

http://www.engineeringnews.co.za/article/airbus-unveils-3d-printed-unmanned-test-aircraft-2016-05-30



Extrait : "Thor is part of Airbus's drive to develop 3D printing, more formally known as additive layer manufacturing (ALM), as a tool to improve future production processes and product support services. This initiative is being developed across the Airbus group, including Airbus Defence & Space and Airbus Helicopters.

The company is using 3D printing to produce wing test sections for wind tunnel tests, using polyamide-alumide materials.

This has reduced lead-time by 90% and cost by 75%. "Print it in a week, and try a new one next week!"

Airbus is also pursuing the concept of bionic design. That is, using designs based on structures found in nature. One such example is the inspiration provided by giant water lily leaves, which can bear surprisingly heavy weights.

The first bionic-design printed titanium powder part, a cabin bracket for the A350 wide-body airliner, was first flown in June 2014.
The first spare part printed for an Airbus aircraft has been in service with Air Transnat since February 2014. ALM allows spare parts to be produced locally.

Now, Airbus has also developed a bionic-design cabin partition, 3D printed from aluminum powder, which is 50% lighter than conventional cabin partitions"

La cloison avait été signalée ici, sur ce fil un peu plus haut, et sur un autre fil (je crois), je ne sais pas pour les 2 autres exemples donnés.

Dassault Systèmes et Airbus Group renforcent leur collaboration dans le domaine de l'impression 3D

http://www.journal-aviation.com/actualites/33740-dassault-systemes-et-airbus-group-renforcent-leur-collaboration-dans-le-domaine-de-l-impression-3d

Extrait :
"Airbus Group va déployer les applications de conception et de simulation collaboratives "Co-Design to Target" de Dassault Systèmes afin de poursuivre le développement de ses programmes de fabrication additive.

Cette solution, qui repose sur la plateforme 3DEXPERIENCE, sera utilisée pour la fabrication additive d'outils, de prototypes et de pièces utilisés lors d'essais en vol et de la production d'avions commerciaux.

« Airbus utilise depuis longtemps les applications de simulation de Dassault Systèmes pour accélérer l'analyse structurelle de ses avions et les tester en environnement virtuel. À présent, nous élaborons une nouvelle façon de concevoir des pièces en faisant appel à la conception pilotée par la simulation pour mieux répondre aux besoins du marché aéronautique » annonce Robert Nardini, Senior Vice President, Engineering Airframe chez Airbus."

Laurent Simon a écrit:Dassault Systèmes et Airbus Group renforcent leur collaboration dans le domaine de l'impression 3D

http://www.journal-aviation.com/actualites/33740-dassault-systemes-et-airbus-group-renforcent-leur-collaboration-dans-le-domaine-de-l-impression-3d

Extrait :
"Airbus Group va déployer les applications de conception et de simulation collaboratives "Co-Design to Target" de Dassault Systèmes afin de poursuivre le développement de ses programmes de fabrication additive.

Cette solution, qui repose sur la plateforme 3DEXPERIENCE, sera utilisée pour la fabrication additive d'outils, de prototypes et de pièces utilisés lors d'essais en vol et de la production d'avions commerciaux.

« Airbus utilise depuis longtemps les applications de simulation de Dassault Systèmes pour accélérer l'analyse structurelle de ses avions et les tester en environnement virtuel. À présent, nous élaborons une nouvelle façon de concevoir des pièces en faisant appel à la conception pilotée par la simulation pour mieux répondre aux besoins du marché aéronautique » annonce Robert Nardini, Senior Vice President, Engineering Airframe chez Airbus."

Voir aussi le message n°4 (Numérique...)
https://avia.superforum.fr/t1906-numerique-big-data-etc#78659

Laurent Simon a écrit:Aux innovation days d'Airbus, des précisions très intéressantes sur :
- l'impression 3D (fabrication additive, ALM)
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Bionique, Biomimétisme (bionic design)

..

Airbus présente un drone presque intégralement imprimé en 3D
http://www.generation-nt.com/airbus-thor-drone-imprime-3d-actualite-1929536.html

A l'occasion du salon de l'aéronautique de Berlin, Airbus a présenté Thor, un drone dont la particularité est d'être assemblé à partir de pièces imprimées en 3D.

"Airbus a fait une démonstration étonnante au Berlin Air Show en présentant Thor, un drone constitué pour sa plus grande partie de pièces imprimées en 3D. Tout ce qui n'est pas considéré comme des pièces électriques et créé à base de polyamide, le tout étant construit depuis des imprimantes 3D.
En résulte un aéronef très rapide à concevoir et à fabriquer, très léger et bon marché. Mesurant environ 4 m de long, il ne pèse que 20 kg. Ce sont des imprimantes spécialement développées par Airbus qui permettent de fabriquer le drone.

Airbus a ainsi développé des imprimantes surdimensionnées lui permettant d'imprimer des pièces mesurant jusqu'à 39 cm de long. Une nouvelle technologie au coeur de ces machines permet également de grandement simplifier le processus d'impression.



Selon Airbus, un moteur constitué de 270 pièces en conception traditionnelle ne nécessiterait que 3 pièces créées avec ses imprimantes 3D."

Ben oui un proto réalisé en nylon amélioré, j'avais noté que ce sont des pièces de 40-50 Cm raccordées (A voir la photo)

Spectaculaire, mais  bon, même pas sur que ça serve en soufflerie car il ne volera pas celui là ...(Test Aircraft hum... )
 
Si ils essayaient l'additif 3D pour refaire des réducteurs de A400M (Ou de Super-Puma pour lequel on n'entend rien venir)

Applicable pour les maquettes Airbus, largement diffusées dans tous les bureaux de l'aviation

Un peu déçu, j'attendais un (Des) matériaux plus spectaculaire à travailler que du Rilsan ou du Zytel ...

Beochien a écrit:Ben oui un proto réalisé en nylon amélioré, j'avais noté que ce sont des pièces de 40-50 Cm raccordées (A voir la photo)

Spectaculaire,

A vrai dire je ne trouve pas cela spectaculaire (il y a des imprimantes 3D de la taille d'une maison, pour créer des éléments de construction ou même une maison directement...), mais c'est très prometteur

mais  bon, même pas sur que ça serve en soufflerie car il ne volera pas celui là ...(Test Aircraft hum... )

Un post plus haut cite les avantages en soufflerie.
Celui-là a l'air de voler, puisqu'il y a eu test réussi fin 2015 en Allemagne, d'après un autre post ci-dessus.
 

Si ils essayaient l'impression additive 3D pour refaire des réducteurs de A400M (Ou de Super-Puma pour lequel on n'entend rien venir) [

Ah oui, ça serait une idée, qui pourrait être très utile !

Hé oui il a volé ... bon, à 25 Kg, je ne parierais pas trop sur la rigidité, mais à faible vitesse pour ce mini ATR ...

Pour les engrenages de puissance, c'était une blague, l'additif 3D, c'est certainement la dernière chose à essayer !
Les engrenages de puissance, ce sont des exercices très délicats entre aciers spéciaux, trempés - cémentés très spécifiquement, des tailles précises, avec une finition des dents légèrement polie ...

Beochien a écrit:
Pour les engrenages de puissance, c'était une blague, l'additif 3D, c'est certainement la dernière chose à essayer !
Les engrenages de puissance, ce sont des exercices très délicats entre aciers spéciaux, trempés - cémentés très spécifiquement, des tailles précises, avec une finition des dents légèrement polie ...

Je ne connais pas précisément les limites actuelles de la fabrication additive, et notamment le type de métaux possibles, et ceux qui semblent impossibles. Mais à terme cela ne me semble pas impossible.

Et il est possible que ce mode de fabrication permette justement des choses difficiles à faire autrement.

Enfin
1. n'est-il pas également envisageable de fabriquer en 2 étapes, l'une par "fabrication additive", la 2e par usinage plus ou moins traditionnel ?
2. au lieu d'ajouter de la matière, il me semble qu'il devrait être possible de faire des traitements de surface (du genre nitruration voire cémentation) en utilisant une partie des principes des imprimantes 3D (il faudrait que je dépose un brevet !)

Ça va être difficile à conjuguer aux traitements thermiques ...
En plus, il y a quand même un grain, et parfois de légères porosités (manque de soudure, imperfection géométrique )  ... il en résulte de touts petits défauts d'homogénité voir un peu de porosité (Ce qu'a dû résoudre GE vu qu'ils fabriquent leurs injecteurs en 3D ...)
Je crois que, quand même qu'il ne faudra pas mettre le Métal Printed à toutes les sauces

https://engineering.cmu.edu/media/feature/2016/03_03_rollett_metal_3d_printing.html

Beochien a écrit:Ça va être difficile à conjuguer aux traitements thermiques ...

Ah bon, pourquoi ? Il faut quelquefois se méfier de certaines évidences.

En plus, il y a quand même un grain, et parfois de légères porosités (manque de soudure, imperfection géométrique )  ... il en résulte de touts petits défauts d'homogénité voir un peu de porosité (Ce qu'a dû résoudre GE vu qu'ils fabriquent leurs injecteurs en 3D ...)

https://engineering.cmu.edu/media/feature/2016/03_03_rollett_metal_3d_printing.html

Merci Beo de l'info, très intéressante !
Avec utilisation de synchrotron !

Je crois que, quand même qu'il ne faudra pas mettre le Métal Printed à toutes les sauces

Oui, il faudrait se méfier de ce travers. Cependant je fais partie de ceux qui pensent que cette innovation peut avoir des retombées très nombreuses, y compris assez inattendues, et même surprenantes a priori.

Je n'ai jamais vu tremper ou cémenter une soudure (MIG) ou même du métal fritté, métallurgie des poudres, et le 3D printing en métal, c'est un peu une fusion de ces technos ..

Tout peut arriver, mais de là à le tenter avec des matériaux d'une homogénéité quand même plus douteuse, qu'un lingot d'acier d'outillage ... et des procédés qui "Sintérisent", mais ne garantissent guère la forme, le type et la qty de carbone restante après les divers procédés d'assemblage (Laser ou autres)

Bon, si l'avenir en dépend, des formules seront trouvées, mais pour l'instant je n'ai rien vu passer dans ce sens ... donc des transmissions de puissance en 3D ça attendra un bout de temps à mon avi ...  
Désolé d'avoir lancé, ce qui pour moi était une grosse blague

Les métaux frittés se trempent. Par exemple la fiche technique de l'ASP 2060 d'Erasteel contient les indications nécessaires pour tremper ou recuire cet acier.

Une société pour laquelle j'ai travaillé utilisait cet acier pour fabriquer des alésoirs. Le procédé de fabrication était similaire au procédé utilisé pour les outils en acier rapide (type M2), mais la dureté obtenu (et donc la durée de vie) était supérieure. Bien sur l'élaboration de l'acier lui-même par le fournisseur est bien différente.

Merci, Zébulon, surprenant, mais c'est noté !
Bien longtemps que je ne suis plus dans ce milieu ...

Chercher l'erreur !

Fokker développe (Investit) avec l'accord d'Airbus, la capacité de fabrication de "glare", une refonte complète du procédé, et qq avances aussi vers les multi-laminés (FML), qu'on a vu passer au printemps !
La  capacité va tripler, ou décupler, pas trop compris (Vs 12 A380/Mois), plus économique aussi , et 350 kg de moins pour un A380, c'est toujours ça !
De futurs avions à équiper, et de plus petits panneaux, (2X6m) hum **!
Et jusqu’à 8x15m annoncés c'est du XXL type A380, ou juste fait pour tronçonner , ça j'aimerais le voir, la tôle alu n'existe pas dans ces dimensions, ce n'est pas transportable non plus il faudra souder l'alu sur place, fabriquer le "Glare", et transformer ou le découper sur place

** Un peu rare pour un futur MC, loin d'être défini ...
Alors, peut être du FML avec une part Al-Li un jour, sur les A320NEO, j'en avais parlé ...

Question subsidiaire, ou pourrait aller toute cette production de FML, si le A380 est l'unique avion qui le nécessite ...  alors que son extinction est souvent annoncée, A320, A330 ?
Ils ne sont pas suicidaires chez Fokker, alors quel est le projet assez avancé pour justifier ces investissements

http://www.insidecomposites.com/fokker-to-automate-fml-production/

Rappel :
http://www.fokker.com/sites/default/files/media/Files/Brochures/Fokker_Glare.pdf

Fokker Aerostructures will next year begin building the first automated line for the production of its fibre metal laminates (FML), previously branded as Glare, with start-up scheduled for 2018.
This follows a memorandum of understanding signed earlier this year between the company, which is headquartered in Papendrecht in the Netherlands, with Airbus.
------------
Together with Germany’s Premium Aerospace, Fokker started a project for the high volume production of FMLs in 2013, which has just gone through Technology Readiness Level 4 for fuselage panels with dimensions of six metres by two metres for future Airbus planes.  The aim is that the parts will achieve total weight savings of 350kg and at 75% of the cost of the current panels supplied for the A380 programme. This will equate to a ten-fold increase in the volume of composite panels supplied to Airbus.
--------------

The system under development employs two robots in a ‘pick and place’ system for laying the aluminium and glass fibre layers and the tape laying of adhesives. The plant, which will be built based on this system in the Netherlands in 2017, will be manufacturing panels with dimensions of 15 metres by eight metres. - See more at: http://www.insidecomposites.com/fokker-to-automate-fml-production/#sthash.5Sk3hgjm.dpuf

J'ajoute :

- Je ne vois pas Fokker s'équiper pour 2018 et pour des projets 2025 et plus ...
- Je ne vois pas le A380 doubler en cadence pendant cette période non plus ...
- Je ne vois pas Airbus "Sponsoriser" ce type de développements à priori pour la concurrence ...
- Je ne vois pas de nouvel avion possible chez Airbus avant 7-8 ans ...

- Applications  : La cellule comme sur le A380. La queue, des éléments mobiles et la peau des Ailes, des fairings aussi.

- Alors que reste t'il comme candidats 

- Usage plus extensifs sur le A380, d'un "Glare" plus performant !
- Passage de la cellule et peut être des peaux des ailes des A320 NEO en glare ..
- Même chose pour les A330 8 et 9

Les paris sont ouverts, Fokker ne s'équipe pas pour rien ...
Et le projet a été "Spotté" dés Avril 2016 !
Et, on l'avait vu, Airbus a mis du personnel sur l'affaire.
Fokker, c'est GKN maintenant.

Du 30 Mars 2016
http://aviationweek.com/advanced-machines-aerospace-manufacturing/airbus-fokker-seek-less-expensive-fiber-metal-laminate

Tien, à lire, une étude intéressante (De stagiaire) suffit de remplacer A380 par A320 ou A330, pour que ça make sense !

http://slideplayer.com/slide/10627951/

J'étais justement en train de ma demander si le Glare pourrait être un moyen efficace de réaliser des fuselages ou parties de fuselage de monocouloirs, puisque le CFRP ne convient pas.

Le CFRP pour les MC, grande question, la "Methode" Boeing (B787) semble ne pas convenir ... mais en un seul morceau, on fait bien de petits avions ??
Et en fabriquer 50 mois, c'est encore une autre histoire, il faut multiplier par 8 la machinerie et les autoclaves en place pour les WB...

Sûr qu'avec des "Shrink" et des "Stretch" à prévoir, ce n'est pas facile à manier, le CFRP, alors, peut être une formule "Monotube" pour la cellule, les autoclaves peuvent l'absorber maintenant, et peut être une formule "Out of Autoclave"

Les FML eux offrent une belle souplesse d'emploi, surtout que maintenant, avec le "Multilayer" ils peuvent inclure des renforts, vers les portes et les hublots, ainsi que des résistances bien orientées suivant les nécessités.

Les FML ont été utilisés sur un squelette en Alu (A380) donc ils sont certainement compatibles avec des cellules "Anciennes"

Les métaux louds s'en vont, santé et environnement obligent !
C'est bien , les polisseurs avec et sur chrome (Vert de Chrome) diront merci depuis leurs tombes ...
Le tungstène carbide, vient en remplacement (Fonctionnel, pas vraiment pour le brillant des vieux pare-choc, à mon idée)

Vu ici, la qualification chez Airbus ...   Mais une com un peu à la C.. à quoi ça sert ...!

http://www.yourmetalnews.com/hardide+coatings+gains+airbus+global+approved+supplier+list_141064.html

Et vu là (Chez eux) pour enfin comprendre où ça va et s'applique, éventuellement chez Airbus   

https://www.hardide.com/applications/surface-coatings-for-aerospace/

Des bonnes nouvelles du côté de la fabrication additive :
des objets moins lourds (donc plus efficients)
créés avec moins de perte de matière (donc moins chers)
et en moins de pièces, voire en une seule pièce...

https://www.aerobuzz.fr/industrie/a380-vole-piece-critique-de-commande-de-vol-primaire-imprimee-3d-liebherr-aerospace/

Merci LS, 

Une vue (Sur votre lien) qui montre le bloc faisant l'objet du 3D additif !
En plein dedans côté ciblage pour ce type de techno, des corps complexes compliqués à usiner !
La poudre de Titane, en plus, un métal bien difficile à usiner sur du conventionnel !
Reste à comprendre comment ils usinent "Poli-glacé" les alésages de cylindres ??
Peut être un chemisage ?

Je pense que les alésages précis sont toujours réalisés de la même façon, à l'outil coupant.
La pièce imprimée en 3D est comme la pièce moulée, cela permet de réduire la quantité de matière première utilisée et la quantité de matière à usiner, donc de réduire le coût d'obtention de la pièce, et permettre une conception plus proche de ce qui est strictement nécessaire. Mais cela ne veut pas dire que cela élimine totalement l'usinage pour les parties qui nécessite des dimensions très précises.

L'impression 3D permet d'aller encore plus loin que les pièces moulée dans les formes que l'on peut obtenir, avec des matériaux plus variés (contrairement à l'aluminium, on ne fait pas ce qu'on veut avec du titane), et la conception et la mise en oeuvre est bien plus facile, notamment pour des pièces unitaire ou en petite série.

Une surface permettant de faire circuler un joint, sera rectifiée, polie mécaniquement ou chimiquement, voir rodée ... 
C'est pour cela que je me poses la question, qui a aussi à voir avec la granulométrie du procédé, et comment on peut l'usiner et/ ou le surfacer !

Et il reste la question de l'étanchéité du bloc lui même (Microporosités), c'était une des questions que semble avoir résolu GE pour les chambres de combustion !

On voit bien les avantages pour la conception et la fabrication de pièces complexes. Sur le plan économique, c'est peut-être plus nuancé. 

En production, il y a bien un gain de matière, mais le temps de fabrication n'est-il pas accru ? 

En exploitation, le remplacement de blocs complexes (et non de pièces plus petites) n'accroîtra-t-il pas le coût de maintenance ?

Oui, une techno complexe au départ, mais des machines qui tournent presque toutes seules, sans beaucoup de risques de déréglage hors contrôle, on peut en aligner des dizaines 24/24, avec peu d'interventions humaines, et comme ces machines côutent une fraction d'un centre d'usinage automatique ...
Eh bien, GE n'hésite pas à en mettre en route par paquets de 1000 !

Pour la matière, on verra, je n'ai pas l'impression que les poudres et autres micro billes calibrées de Ti, soient vraiment données ...  hum ...

Philidor a écrit:
En exploitation, le remplacement de blocs complexes (et non de pièces plus petites) n'accroîtra-t-il pas le coût de maintenance ?

Bonne question !
En même temps, il n'y a peut-être pas de réponse générale : même actuellement, il est probable que l'on remplace un bloc entier, quand seulement une pièce est à changer.
(même s'il faut également distinguer l'intervention urgente, où on remplace tout le bloc, et la réparation définitive, quand il n'y a plus de pression liée au temps d'immobilisation de l'avion, qui peut permettre de changer la pièce défaillante)

Mouais, LS, dés qu'une mécanique, ou une électronique est complexe, ce n'est même plus du domaine général du MRO (Et encore moins de l'exploitant), il faut des formations spéciales, des bancs d'essais ou d'étalonnage etc ...
Ca existe parfois, une spécialisation X produit, en MRO, si c'est rentable ... mais le plus souvent, c'est retour vers le constructeur, ou le spécialiste qui s'est bien équipé, et il en faut bien des spécialistes pour les vieux avions !

L'Intelligence artificielle, et l'apprentissage automatique (machine learning) utilisés désormais par A defense pour analyser les images satellites, enlever les nuages, etc.

http://www.fredzone.org/airbus-utilise-desormais-le-machine-learning-sur-ses-images-satellites-013