GKN Aerospace et Northrop Grumman fabriquent leur plus grande aérostructure, en titane imprimé en 3D

Imaginez un composant mesurant 2,5 mètres (8 pieds) et fabriqué à partir d’environ 45 kg (100 livres) de titane. C’est exactement le type de production par fabrication additive que j’aimerais voir de mes propres yeux et c’est exactement ce que le fabricant contractuel GKN Aerospace et la multinationale de l’aérospatiale et de la défense Northrop Grumman ont réalisé.

Grâce au dépôt de métal par laser avec fil (LMD-w), qui a permis de doubler l’échelle des composants précédemment produits, cette réalisation – selon les termes de Shawn Black, président de GKN Aerospace Defense Business, « fait progresser la recherche de GKN Aerospace sur le dépôt de métal par laser, en développant la science des matériaux et le développement de processus pour les composants d’aérostructure et de moteur« .

Pour ceux qui ne le savent pas, le dépôt de métal par laser est une technique de fabrication additive pour la fabrication de formes libres solides de structures métalliques entièrement denses. Le processus est basé sur le soudage laser robotisé et le matériau d’apport en fil, et les structures sont construites couche par couche.

Des démonstrations comme celle-ci sont essentielles pour permettre l’industrialisation complète du processus LMD-w pour les composants d’aérostructure à géométrie complexe que l’on retrouve dans les conceptions d’aérostructure en titane.

L’équipe a produit cette pièce dans le centre d’excellence de FA de GKN Aerospace situé dans l’installation de démonstration de fabrication (MDF) du ministère américain de l’énergie au Oak Ridge National Laboratory (ORNL).

La cellule LMD-w d’Oak Ridge a été ouverte en 2019 ; elle est la deuxième aux États-Unis et serait la plus grande cellule de production pilote de ce type au monde ; elle se concentre sur la recherche et le développement de composants structurels d’avions à grande échelle. Nous pourrions nous attendre à l’ouverture d’une autre cellule de FA d’ici la fin de l’année, car GKN Aerospace explore continuellement les capacités de la FA.

« Cette étape collaborative a permis de démontrer des méthodes de fabrication de pointe pour construire des composants d’avion de grande taille« , a déclaré Francisco Flores, vice-président des opérations de production chez Northrop Grumman Aeronautics Systems. « Les technologies de fabrication additive, combinées aux capacités de transformation et d’analyse numériques, permettent d’adopter de nouvelles approches en matière de conception et de processus de fabrication avancés.« 

Les futures applications de la FA pour les aérostructures à grande échelle comprendront : le développement de produits, la production initiale à faible taux et la transition du développement technologique vers des solutions de production. GKN Aerospace a déjà des composants de fabrication additive qui volent sur des plateformes majeures à travers les marchés civils, militaires et spatiaux.

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