Additive manufacturing for aerospace – Process modeling and simulation

La fabrication additive est un ensemble de technologies permettant entre autre, la fabrication d’outillages à hauteur de 5,9% des applications selon l’étude Wolhers 2014. Le manque d’informations lié à la viabilité... [ view full abstract ]

La fabrication additive est un ensemble de technologies permettant entre autre, la fabrication d’outillages à hauteur de 5,9% des applications selon l’étude Wolhers 2014. Le manque d’informations lié à la viabilité des solutions d’outillages obtenues par fabrication additive en milieu aéronautique est l’origine de l’expression du besoin de ce travail de recherche. Le problème auquel souhaite répondre ce projet de recherche est de déterminer si la fabrication additive est une solution économiquement viable en matière de fabrication d’outillages en milieu aéronautique.

L’angle pris pour cette étude est que la technologie est assez mature pour la fabrication d’outillages et qu’il y a une nécessité de détection des opportunités de conversion de l’enlèvement de matière vers la fabrication additive plastique. En effet, en milieu aéronautique, des coûts de non-qualités sont nombreux du fait de la nécessité d’assemblages de pièces car les outillages obtenus par enlèvement de matière ne permettent pas une réalisation monobloc de ces pièces complexes.

Notre étude aura pour sous-objectifs de définir les critères déterminants dans la sélection des technologies en milieu aéronautique ainsi que de définir les critères de conversion de la fabrication par enlèvement de matière vers la fabrication additive pour l’outillage dans la littérature.

Pour cela nous identifierons les méthodes de production et d’assemblage chez notre fournisseur d’équipements d’origine en milieu aéronautique et nous effectuerons une revue de littérature concernant les performances des technologies de fabrication additive et des critères de conversion de la fabrication par enlèvement de matière vers la fabrication additive d’outillages.

L’objectif final est de réaliser un outil de sélection multicritères d’outillages réalisables par fabrication additive pour le milieu aéronautique.
Le défi consiste donc à identifier des critères comme la quantité de pièces à produire, leurs propriétés mécaniques, leurs dimensions, les critères de précisions, leurs temps de cycle d’assemblage, afin de réaliser un outil de sélection d’outillages réalisables par fabrication additive. L’outil de sélection que nous allons développer intégrera également une approche de fabrication d’outillages modulaires permettant ainsi, par une analyse de la complexité de l’outillage à réaliser, d’identifier les zones de l’outillage complexe où la fabrication additive pourrait entrer en compétition avec l’usinage conventionnel. Cette approche modulaire permettra de repousser les contraintes dimensionnelles des outillages en lice pour la fabrication additive.

L’étude a pour ambition de mettre en place une approche structurée de caractérisation qui permettra d’identifier et de prioriser clairement les opportunités de conversion vers la fabrication additive. Les outillages ciblés devraient offrir un potentiel de réduction substantiel de temps du cycle d’assemblage de pièces à assemblages complexes à destination du secteur aéronautique et une diminution du nombre de pièces soumises à des non-qualités ce qui induirait une réduction des coûts liés à la fabrication de ces pièces.

La présentation associée en vue de la conférence qui aura lieu en mai 2015 a pour objectif de présenter l’approche, les méthodologies sélectionnées, les résultats préliminaires et les directions ciblées pour servir ce sujet de recherche.