Découvrez comment Boom Supersonic utilise des pièces aérospatiales imprimées en 3D pour les aider à défier ce qui est possible dans les vols commerciaux. Boom utilise les imprimantes 3D de production Stratasys F370, Fortus 450mc et Stratasys F900 pour créer des modèles d'ajustement et d'alignement et gagner un temps précieux en ingénierie.
L'incertitude est sans doute ce que la plupart des chefs d'entreprise craignent le plus. Mais lorsque vous lancez une nouvelle entreprise dont l'objectif est de construire le premier avion supersonique de transport de passagers depuis le Concorde, vous devez l'accepter, être agile et voir grand.
C'est l'histoire de Boom Supersonic, une entreprise aérospatiale située près de Denver. Boom est une entreprise en pleine croissance qui a une grande idée : faire du vol supersonique une pratique courante. Les premières tentatives de vols supersoniques commerciaux n'ont pas réussi à être durables, que ce soit sur le plan économique ou environnemental. Les progrès technologiques et la prévalence croissante des voyages internationaux créent une opportunité de marché pour Overture, l'avion de ligne phare de la société. Overture sera l'avion de ligne le plus rapide du monde et réduira presque de moitié la durée des vols longue distance, ce qui permettra à un plus grand nombre de personnes de se rendre dans plus d'endroits plus souvent. Pour lui donner vie, Boom a eu recours à l'impression 3D dans presque toutes les facettes du développement de l'avion.
Les grandes idées s'accompagnent de grands défis
Ce que Boom tente d'accomplir n'est pas pour les âmes sensibles. La dernière fois que des passagers payants ont volé à bord d'un avion supersonique, il s'agissait d'un projet de prestige gouvernemental datant de la guerre froide, impliquant un consortium de grandes entreprises aérospatiales bien établies qui se sont associées et ont dépensé plus de dix ans et une quantité énorme de ressources et de risques de développement pour le réaliser. Cette fois-ci,
Boom, en tant que société privée, travaille dans un contexte commercial, afin de s'assurer que le produit final, Overture, puisse être rentable pour ses clients et pour la société elle-même. Heureusement, la technologie aéronautique a beaucoup progressé en 50 ans. La capacité de conception aérodynamique d'aujourd'hui, les propriétés des matériaux et la performance des moteurs ont en grande partie surmonté les problèmes qui ont cloué au sol le dernier avion supersonique.
Combiné aux avantages de l'impression 3D en matière de fabrication, Boom est bien placé pour atteindre son objectif. La société est maintenant prête à franchir la première étape importante vers son objectif ultime avec le premier vol de son avion de démonstration à l'échelle un tiers, le XB-1, l'année prochaine, après un événement d'inauguration en octobre.
Rapide et agile grâce à l'impression 3D
Dès le début, l'équipe de Boom savait que l'impression 3D allait jouer un rôle crucial dans le développement de XB-1, et finalement pour Overture. Mike Jagemann, directeur de la production de XB-1, avait déjà une expérience de l'impression 3D et a immédiatement fait appel à deux imprimantes 3D Stratasys - une F370™ et une Fortus 450mc™-pour aider au prototypage.
Boom a ensuite ajouté une imprimante 3D Stratasys F900™ pour aller au-delà du prototypage et inclure la fabrication additive d'outillage et de pièces de production, et l'entreprise a depuis imprimé en 3D des centaines de pièces et de prototypes. L'un des principaux avantages de l'impression 3D est le gain de temps, et l'entreprise estime avoir gagné des centaines d'heures grâce à cette technologie. Boom utilise des pièces imprimées en 3D pour vérifier leur ajustement et leur alignement, ce qui lui permet de gagner un temps précieux en ingénierie. "Avec l'impression 3D, nous avons pu obtenir des pièces très rapidement et déterminer si elles vont fonctionner ou si nous devons y apporter des modifications", explique Jagemann. "Plutôt que de passer huit heures en CAO à essayer de vérifier les contraintes d'espace, l'ingénieur peut continuer à travailler sur d'autres choses. Lorsque la pièce est imprimée, ils peuvent vérifier l'ajustement." La fabrication de ces pièces par des méthodes traditionnelles serait plus coûteuse et trop lente.
La possibilité d'imprimer des pièces comme les colliers de serrage des conduites hydrauliques qui voleront sur le XB-1 est un autre gain de temps essentiel. L'avantage est la possibilité d'optimiser le flux de travail d'ingénierie, en laissant ces composants à la toute fin du processus de conception parce qu'ils peuvent être rapidement imprimés en interne. "Cela raccourcit la chaîne d'approvisionnement pour certains composants qui se prêtent bien à l'impression 3D", ajoute M. Jagemann.
Briser les barrières
La plus grande économie réalisée jusqu'à présent, tant en termes de coût que de temps, a été la possibilité de fabriquer des blocs de perçage personnalisés pour localiser avec précision les nombreux trous de fixation qui parsèment la cellule du XB-1. Au départ, Boom a développé un outillage qui s'appuie sur la métrologie pour positionner un trou à la fois. Cependant, à mesure que l'assemblage progressait, il est devenu évident que cette approche prenait trop de temps. Au lieu de cela, l'équipe a pivoté et a imprimé en 3D davantage de blocs de forage, chacun incorporant plusieurs trous. Cela leur a permis d'utiliser la métrologie pour positionner avec précision vingt trous ou plus au lieu d'un seul à la fois. "Le fait de pouvoir localiser un bloc de perçage avec un grand nombre de trous a représenté un énorme gain de temps de fabrication pour nous", déclare Jagemann.
"Grâce à l'impression 3D, nous avons pu obtenir des pièces très rapidement et déterminer si elles vont fonctionner ou si nous devons apporter des modifications."
- Mike Jagemann, directeur de la production du XB-1, Boom Supersonic
L'une des surprises auxquelles Jagemann ne s'attendait pas concerne la manière dont l'impression 3D aide les ingénieurs de Boom à être plus efficaces, ce qui permet à l'équipe de travailler plus rapidement. "L'impression 3D des pièces permet d'établir un lien physique entre ce que l'ingénieur voit en CAO et le résultat réel de la pièce", explique M. Jagemann. "Si vous n'avez pas d'imprimante 3D pour fermer cette boucle, vous utiliserez des composants usinés à la place, et c'est plus cher."
TECHNOLOGIE EN VEDETTE :
Stratasys Fortus 450mc
Imprimante 3D indispensable pour les ingénieurs qui ont besoin d'une grande flexibilité pour imprimer des pièces de grande taille ou en grand nombre dans une gamme de matériaux de qualité technique, à grande vitesse et avec un débit constant.