Airbus lance le concept appelé « conçu pour la DED ».
Airbus s’appuie sur la technologie w-DED (Wire-Directed Energy Deposition) pour créer des pièces structurelles d’avion avec moins de déchets de matériaux que l’usinage.
Le passage de l’impression de petits composants à la création de grandes pièces structurelles en titane pouvant atteindre sept mètres de long permettrait à l’équipementier aérospatial d’augmenter sa production de quelques centaines de grammes par heure à plusieurs kilogrammes par heure.
Cette approche montre également comment l’entreprise diversifie son processus de fabrication et ne s’appuie pas uniquement sur l’impression 3D FDM. Pour rappel, l’entreprise a produit plus de 25 000 pièces imprimées en 3D prêtes à voler en 2025 à l’aide du procédé d’impression 3D FDM de Stratasys.
Avec plus de 200 000 pièces imprimées en 3D actuellement en service, l’impact est déjà mesurable : une réduction de 43 % du poids et de 85 % des délais de livraison pour les pièces utilisées dans l’Airbus A350 uniquement.
Le recours à la production additive à grande échelle pourrait offrir des avantages encore plus importants.
Tout d’abord, comment fonctionne ce procédé ?
Cette technique utilise un bras robotisé multiaxial, équipé d’une bobine de fil de titane, qui se déplace avec une précision numérique. L’énergie, sous forme de laser, de plasma ou de faisceau d’électrons, est concentrée sur le fil, le faisant fondre instantanément et le fusionnant couche par couche sur une surface.
Superficiellement similaire au soudage, mais avec un modèle 3D comme guide, elle imprime l’objet « à partir de zéro » dans ce qu’on appelle une « ébauche ». Cette ébauche ressemble beaucoup à la forme finale requise, c’est-à-dire « proche de la forme finale », qui subit ensuite un usinage rapide pour se conformer aux dimensions exactes de la conception de la pièce.
Le titane est l’un des matériaux les plus difficiles à travailler dans l’aéronautique. Outre sa résistance et sa légèreté, ce matériau est compatible avec les structures composites modernes en fibre de carbone (notamment en termes de résistance à la corrosion, de coefficients de dilatation relatifs et d’autres propriétés).
Il faut savoir que le forgeage traditionnel, c’est-à-dire l’usinage d’une pièce à partir d’un bloc solide, génère une forte proportion de « déchets » de matière première. Ceux-ci sont mesurés par le ratio « buy-to-fly » (quantité de matière première achetée par rapport à la quantité qui « vole » réellement dans l’avion). Avec les méthodes traditionnelles, il peut être nécessaire de recycler entre 80 % et 95 % du titane initialement acheté.
Avec le w-DED, ces déchets sont en grande partie évités à la source. En effet, la pièce est « cultivée » dans une forme très proche de la conception finale (une « forme proche de la forme finale »), il ne reste donc que très peu à usiner.
Premières pièces déjà installées dans l’Airbus A350
En plus des pièces imprimées en 3D à partir de polymères, l’Airbus A350 intègre désormais les plus grandes pièces w-DED d’Airbus dans la zone entourant la porte cargo. Ces pièces spéciales conçues par Airbus pour cette phase exploratoire ont été imprimées en 3D par un fournisseur qualifié à l’aide de la technologie plasma w-DED, inspectées par ultrasons par Testia Bremen, puis usinées et installées dans les usines Airbus.
Ces pièces sont fonctionnellement et géométriquement identiques aux composants forgés traditionnels qu’elles remplacent, mais elles permettent de réaliser des économies immédiates et concrètes. À l’avenir, l’objectif suivant est de passer progressivement des pièces w-DED de l’A350 à des applications plus critiques dans d’autres programmes et d’autres applications aéronautiques (y compris les ailes et le train d’atterrissage à plus long terme).
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