Les composants d’une turbine sont assez complexes à produire. En plus des longs délais de livraison qu’ils nécessitent, les fabricants misent généralement sur la fonderie et l’usinage pour leur fabrication, rencontrant ainsi des risques techniques importants à chaque étape.
Poly-Shape a revisité la fabrication d’une turbine Francis tout en tirant avantage de la fabrication additive. Le spécialiste français des technologies de fabrication additive métallique a déjà une certaine expérience dans la fabrication de pièces utilisées dans des industries exigeantes telles que l’aérospatiale et l’automobile.
Dans le cadre de ce projet, la société a d’abord conçu une roue de démonstration Francis et a assuré la fabrication par une technique DED-P (Directed Energy Deposition – Powder).
Pour rappel, le DED est un procédé de fabrication additive qui utilise une alimentation coaxiale de poudre ou de fil métallique. Ces matériaux sont amenés à une source d’énergie (généralement constituée d’un laser) pour créer un bain de fusion sur un substrat de base.
Dans ce cas précis, l’opérateur a produit la pièce brute en moins de 3 jours et sans outillage. Couche après couche, la géométrie et le matériau ont été générés. La technique de FA utilisée ne permet pas de supports – ce qui facilite la réalisation de géométries complexes (zone de débordement, structures creuses, etc.). De plus, un autre avantage de cette technique est la possibilité de combiner soit des matériaux standards, soit des matériaux de grande valeur.
Selon Poly-Shape, en minimisant la surépaisseur nécessaire (typiquement < 1,5 mm), il était plus facile de réduire l’usinage de la pièce à l’opération de finition. Si la pièce présente des zones difficiles d’accès, par conséquent, la technologie DED et la production d’usinage doivent être séquencées afin de permettre la libération de l’accessibilité de l’outil.
Avec le soutien de ses partenaires, la société française fabriquera des turbines pour l’énergie et l’aérospatiale dans un état de finition et de fonctionnement complet.
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