Honeywell a fabriqué de manière additive une pièce de moteur critique pour le vol, qui a été installée sur un moteur en service. Connue sous le nom de carter de roulement n° 4/5, Honeywell a reçu la certification de la FAA pour cette pièce, franchissant ainsi une étape importante pour l’ensemble des industries de l’aviation et de la fabrication additive.
La pièce imprimée en 3D est un composant structurel majeur du moteur ATF3-6 à turbosoufflante utilisé sur les avions de patrouille maritime Dassault Falcon 20G, qui sont utilisés par la Marine française pour des missions de patrouille et de recherche et sauvetage.
Conçu par Garrett dans les années 1960 et certifié en 1967, il ne reste qu’une douzaine de moteurs ATF3-6 en service. Cela pose des problèmes d’approvisionnement et de chaîne logistique aux exploitants des avions Dassault Falcon 20G. En outre, le logement du roulement n° 4/5 est une pièce compliquée à fabriquer, ce qui rend son remplacement extrêmement coûteux pour les opérateurs en raison du faible nombre de commandes passées. Ce défi est combiné au coût élevé des outils nécessaires pour produire des pièces avec les méthodes de moulage traditionnelles, où le métal en fusion est coulé dans un moule et laissé à durcir. Grâce à la fabrication additive, ces pièces peuvent être imprimées beaucoup plus rapidement et en plus petites quantités sans avoir besoin d’outils coûteux. Au cours de ce processus, les composants sont construits de bas en haut, avec des couches de métal en poudre fusionnées les unes sur les autres à l’aide d’un laser.
« Bien qu’il n’y en ait pas beaucoup en service, Honeywell est responsable du support et de l’entretien de ces moteurs. Nous devions trouver un moyen de résoudre ces problèmes de chaîne d’approvisionnement et de maintenir ces avions en vol », a déclaré Jon Hobgood, vice-président de l’ingénierie de fabrication chez Honeywell Aerospace. « Nous avons pu utiliser notre expertise en matière de fabrication additive pour produire la pièce qualifiée beaucoup plus rapidement, ce qui a permis de réduire notre délai d’exécution d’environ deux ans à deux semaines ».
Des pièces telles que le logement du roulement n°4/5 sont considérées comme « critiques pour la sécurité » ou « critiques pour le vol » par les organismes de réglementation, ce qui signifie qu’elles doivent toujours fonctionner correctement. Un mauvais fonctionnement ou une défaillance de ces pièces constituerait une menace majeure pour la sécurité des passagers et de l’équipage et pourrait causer des dommages importants à un avion. Les pièces critiques pour la sécurité font l’objet d’un contrôle accru et doivent être approuvées par des organismes de réglementation comme la Federal Aviation Administration (FAA) avant de pouvoir être utilisées sur un avion, ce qui rend le processus de développement à la qualification très long.
Honeywell a travaillé en étroite collaboration avec la FAA sur le développement et la certification de multiples composants fabriqués avec la FA. Ces efforts ont permis au boîtier de roulement d’être le premier composant approuvé dans le cadre des pouvoirs délégués normaux de la FAA, ce qui a encore réduit le temps de qualification.
« C’est une étape importante pour Honeywell, car elle démontre la maturité de nos opérations de fabrication additive et nous ouvre la voie à l’impression d’un plus grand nombre de pièces certifiées et critiques pour le vol à l’avenir », a ajouté M. Hobgood. « C’est également une victoire majeure pour l’industrie de la FA, car les pièces critiques pour le vol sont soumises à un examen minutieux et à des normes élevées de qualification et d’installation sur les avions, mais cela montre que c’est possible ».
La production est actuellement en cours pour le logement de roulement n°4/5, et des dizaines d’autres logements de roulement devraient être produits fin 2020. Honeywell a commencé ses efforts dans la fabrication additive métallique en 2007 dans son laboratoire de Phoenix. Aujourd’hui, la société produit des centaines de composants d’avion différents avec cette technologie et a étendu ses efforts de pointe à d’autres opérations en Chine, en Europe, en Inde et aux États-Unis.
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