Guide de la fabrication de pièces pour l'industrie aéronautique

L'un des facteurs de notre succès est notre expérience et le développement d'outils de fabrication numérique. Nous avons trouvé la bonne méthode de travail avec les outils numériques et les ingénieurs d'application pour répondre aux exigences de l'aéronautique.

Lorsque nous commençons le process de fabrication numérique avec de nombreux fabricants, il peut être facile de télécharger un fichier CAO dans de multiples outils de devis en ligne.

Malheureusement, les outils de devis en ligne de certains fabricants ne prennent pas en compte toutes les exigences du back-end, ou n'offrent pas tous les process d'un fabricant. C'est là que nous choisissons d'être transparents, afin que chaque étape du projet ou de la pièce soit prise en compte dans le devis initial.

Lorsqu'ils utilisent des outils numériques en ligne, les logiciels de devis peuvent considérablement accélérer les cycles de développement et de production.

Toutefois, pour profiter le plus possible de ces outils, assurez-vous de travailler avec un logiciel (et un fabricant) qui respecte les points suivants :

• prend en compte toutes les exigences et étapes de la construction ou du projet
• offre tous les process et matières disponibles
• propose une équipe formée et expérimentée ayant des années d'expérience en matière de fabrication.

L'un des principaux défis de l'industrie de l'aéronautique et de la défense est le respect des délais de livraison et de la qualité. Selon des sources industrielles, environ 80 % des commandes sont généralement livrées à temps. Cependant, lorsque ces commandes sont livrées à temps, environ 25 % des pièces ne présentent pas la qualité requise. Les entreprises de l'aéronautique se plaignent souvent du fait que les fournisseurs promettent un délai de livraison à un prix inférieur, mais ne peuvent pas livrer dans les délais prévus. Les retards ont conduit à des délais non respectés et à des coûts de réparation plus élevés que s'ils avaient simplement commencé avec le fournisseur au prix le plus élevé.

Notre système de devis interactif transforme votre modèle CAO en devis avec une analyse immédiate de la conception et un retour d'information. Votre conception peut être retravaillée afin de déterminer l'équilibre idéal entre les process, les matières, les délais et les coûts. L'efficacité s'en trouve grandement améliorée, car il n'est pas nécessaire de parler à quelqu'un à chaque fois qu'une pièce est nécessaire. Mais lorsque vous avez besoin d'une personne compétente à vos côtés, nous disposons d'une équipe d'ingénieurs d'application prêts à soutenir nos outils automatisés. Tous les contacts, qu'ils soient clients ou non, bénéficient d'un accès gratuit à notre équipe réactive qui sait comment concevoir pour nos process, réduire les coûts et répondre à une myriade d'autres questions techniques.

2. Réduire les composants au profit de la conception du produit

Vous pouvez vouloir réduire les composants globaux dans la conception d'une pièce ou d'un produit pour plusieurs raisons.

Tout d'abord, la réduction du poids est un élément clé dans l'aéronautique. Les entreprises savent combien de grammes de carburant sont nécessaires pour piloter un gramme de poids en vol, par exemple, de sorte que de légères réductions se traduisent par des économies majeures. Le choix des matières, et parfois la méthode de fabrication, entrent également en ligne de compte dans l'équation de l'allègement. Mais la réduction du nombre de pièces contribue également à cet allègement.

Deuxièmement, il est important de réduire les coûts. Les plastiques et les métaux peuvent être chers, tout comme le temps d'assemblage. Par conséquent, si la conception permet de réduire le nombre de composants ou de pièces, cela permet de réduire les matières et le temps d'assemblage.

Compte tenu de ces considérations relatives à l'allègement et aux coûts, quelles matières conviennent le mieux aux composants aéronautiques ? Le titane est souvent un choix de premier ordre, disponible par le biais de services d'usinage et d'impression 3D. Cette matière légère et solide offre une excellente résistance à la corrosion et à la température. L'aluminium, et son rapport résistance-poids élevé, est un bon candidat pour les boîtiers et les supports qui doivent supporter des charges élevées. L'aluminium est également disponible pour les pièces usinées et imprimées en 3D. L'inconel, métal imprimé en 3D, est un superalliage nickel-chrome idéal pour les composants de moteurs de fusées et d'autres applications qui nécessitent une résistance à haute température. L'acier inoxydable est également un choix fréquent de matières. Par exemple, le SS 17-4 PH est utilisé dans l'industrie aéronautique en raison de sa grande solidité, de sa bonne résistance à la corrosion et de ses bonnes propriétés mécaniques à des températures allant jusqu'à 315 degrés C. Comme le titane, il peut être usiné ou imprimé en 3D. Le caoutchouc de silicone liquide est également largement utilisé dans l'industrie. Cette matière élastique en fluorosilicone est spécifiquement orientée vers la résistance au carburant et à l'huile, tandis que le caoutchouc de silicone optique est une bonne alternative au PC/PMMA. Les applications courantes dans l'aéronautique comprennent les surfaces douces au toucher, les joints d'étanchéité et les joints toriques.

Enfin, au-delà des questions d'allègement et de réduction des coûts, l'industrie aéronautique est confrontée à des avantages et des défis uniques, avec des risques et des bénéfices très élevés. Les entreprises sont concernées par les cycles de développement, le prototypage, les essais à chaud et la production. Ainsi, si la réduction des composants peut contribuer à réduire le poids des pièces et le temps d'assemblage, les véritables économies résident dans la réduction des maux de tête et des frais généraux associés à la chaîne d'approvisionnement et à la traçabilité de chaque pièce. Dans l'aéronautique, chaque composant entrant dans la fabrication du produit final fait l'objet d'une quantité considérable de validations, telles que la traçabilité des matières, les essais de choc et de vibration, les inspections rigoureuses, et bien plus encore. Dans un secteur aussi réglementé, la réduction du nombre de pièces peut apporter une grande valeur ajoutée en diminuant les stocks, en réduisant le nombre de documents à suivre et en rationalisant la chaîne d'approvisionnement.

3. Utiliser un large choix de méthodes de fabrication et de matières

Si vous disposez d'un centre d'usinage interne mais que vous devez faire face à de nombreux types de fabrication dans un espace restreint, vous avez peut-être confié des projets à des fournisseurs extérieurs pour des travaux de développement. Il est important de trouver le bon fournisseur, capable de répondre à vos exigences élevées en matière de qualité et de rapidité. Vous le savez peut-être, mais il est bon de le répéter : il n'existe pas de processus ou de matières universels. Vous avez besoin de tous les outils de votre arsenal pour trouver les meilleures solutions et rester à la pointe du progrès. C'est pourquoi vous devez travailler avec des entreprises capables d'offrir un éventail de processus de fabrication et de matières. Nous proposons l'usinage CNC, la fabrication de tôles, le moulage par injection et cinq méthodes différentes d'impression 3D (fabrication additive) de qualité industrielle en interne, plus via notre réseau. En outre, vous pouvez choisir parmi des centaines de plastiques, métaux et élastomères de qualité commerciale qui conviennent à la fois au prototypage et à la production. Consultez notre Guide comparaison des matières pour obtenir une liste complète.

Nous utilisons plusieurs process de fabrication additive : la stéréolithographie, le frittage direct de métaux par laser (DMLS), le frittage sélectif par laser, le Multi Jet Fusion et le PolyJet. Le DMLS s'est montré un process recherché dans l'industrie aéronautique parce qu'il offre :

• une large gamme de matières
• une fonctionnalité accrue
• la capacité de s'adapter à la complexité et aux conceptions organiques

Au-delà des méthodes de fabrication référencées (soustractives et additives), nous proposons également un certain nombre d'options secondaires ou de finition, si votre conception requiert ces applications :

• Usinage post- process - pour les pièces métalliques imprimées en 3D.
• Traitement thermique
• Anodisation
• Assemblage de base
• Chromage
• Nettoyage
• Marquage de pièces
• Plus d'autres services via Protolabs Network

Si vous avez besoin de plusieurs fournisseurs pour différents process ou pour des process secondaires, n'oubliez pas les avantages mentionnés plus haut concernant l'utilisation d'un seul fournisseur pour plusieurs process. Nous proposons de nombreux process et matières tout en opérant en tant que fournisseur local afin de réduire les délais et les coûts.

4. Compter sur l'assurance de la qualité et de la conformité

Enfin, les concepteurs et développeurs de produits aéronautiques doivent naviguer avec précaution entre les politiques gouvernementales et de sécurité et les questions de conformité. Dans un secteur aussi fortement réglementé, il est important de trouver des fournisseurs familiarisés avec les exigences de l'aéronautique. La traçabilité, la documentation, les essais et les pièces certifiées conformes aux normes ISO 9001 et AS9100D peuvent réduire une grande partie du travail à effectuer, à tester ou à vérifier en interne.

Les organismes gouvernementaux travaillent continuellement sur des normes pour la fabrication additive, donc savoir exactement ce qui est nécessaire peut être difficile à trouver pour les processus non traditionnels. Toutefois, les normes ou certifications relatives aux pièces finies s'appliquent quel que soit le mode de fabrication. Vous voudrez vous assurer que les fournisseurs disposent de matières certifiées, d'une analyse des poudres, d'une traçabilité des matières, et plus encore en fonction de vos besoins.

Nous avons déjà beaucoup investi dans les méthodes de fabrication numérique pour vous fournir des outils automatisés, de la documentation, des tests et de la traçabilité, tous soutenus par nos ingénieurs d'application, vous livrant un fil numérique rationalisé et efficace. Nous proposons les documentations et rapports de qualité suivants dans un environnement conforme à la norme ISO 9001 et (par l'intermédiaire de notre réseau) à la norme AS9100D :

• Certifications des matières
• Certificats de conformité (CoC)
• Inspections du premier article (FAI)
• Diverses autres demandes d'inspectiontelles que CMM, rayons X ou tomodensitométrie

Enfin, nous travaillerons avec vous pour trouver la meilleure solution et prendre en compte toutes les étapes de votre projet. Si vous souhaitez obtenir plus d'informations, contactez nos ingénieurs d'application au +33 (0) 4 56 64 80 50, envoyez-nous un mail à [email protected] , ou commencez votre conception dès aujourd'hui en téléchargeant votre modèle CAO 3D pour recevoir un devis interactif dans les heures qui suivent.