La voie de la certification des aéronefs pour la fabrication additive avec Stratasys F900

Article par Joseph Yang mis à jour le 7 octobre 2020

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La fabrication additive (AM) est de plus en plus reconnue comme l'une des méthodes de production pour presque toutes les industries, y compris l'aérospatiale, notamment pour la fabrication d'avions.

Aux premiers stades de l'AM dans l'aérospatiale, la technologie se limitait à la production d'outils et à l'aide indirecte à la fabrication utilisée pour aider d'autres processus de fabrication traditionnels. Cependant, ces dernières années, de plus en plus de composants fabriqués de manière additive sont installés directement sur les avions, ce qui permet à l'industrie d'innover en améliorant considérablement la liberté de conception et en simplifiant les défis logistiques tels que le contrôle des stocks.

L'obstacle auquel se heurtent de nombreux fournisseurs du secteur aérospatial désireux de produire des pièces par AM est la difficulté de garantir la navigabilité des pièces produites à l'aide de cette technologie. Les grands acteurs de la communauté aérospatiale ont mis au point leurs propres normes de conception et spécifications de processus, qui sont beaucoup trop coûteuses à développer pour le reste du secteur. Cela a empêché l'industrie d'aller de l'avant et de tirer parti de l'AM à plus grande échelle. Traditionnellement, les pièces AM pour l'aérospatiale devaient être qualifiées individuellement. La qualification comprend tout, de l'approvisionnement en matières premières au post-traitement et tout ce qui se trouve entre les deux. Sans les spécifications nécessaires des organismes de réglementation, le processus de prise de décision dans les phases de conception et de développement était lent et coûteux, sans parler des tests et de la validation.

parcours de certification de navigabilité

Un exemple de parcours de certification de la navigabilité

Afin d'offrir aux fabricants un terrain d'entente pour la production rapide et fiable de composants AM en état de navigabilité, Stratasys a travaillé avec la communauté aérospatiale, notamment la FAA, le NIAR et d'autres grands équipementiers aéronautiques, pour qualifier le matériau Ultem™ 9085CG et le Stratasys 900mc™ (F900 ) à l'aide du processus NCAMP. Cela aide non seulement les équipementiers de l'aérospatiale, mais aussi les fournisseurs à se lancer dans la production de composants certifiés, étant donné que leur équipement et leur contrôle de processus ont passé le test d'équivalence.

Le package Stratasys AIS (Aircraft Interior Solution) fournit le matériel, la formation sur site et les connaissances nécessaires pour aider les fabricants à obtenir l'équivalence du processus NCAMP sur leurs systèmes 900mc (F900) en utilisant le matériau Ultem 9085CG. La preuve de l'équivalence du processus NCAMP élimine toutes les incertitudes de l'équation pour les étapes 1 à 5 du processus de certification des aéronefs, ce qui permet de gagner énormément de temps et d'argent.

L'Ultem 9085CG est un grade spécial de filament Ultem 9085 produit en plus petits lots, soumis à des tests plus fréquents et entièrement traçable jusqu'au lot de résine brute. Cela est possible grâce au nettoyage complet de tous les équipements d'extrusion afin d'éliminer la contamination croisée lorsque le lot de résine est modifié pendant la production du filament.

Outre les exigences réglementaires, les systèmes AIS-ready 900mc peuvent également profiter à d'autres industries pour lesquelles une faible variance des performances des pièces est importante. Les tests du NIAR ont révélé que les coupons de test (environ 6500 échantillons) produits avec les systèmes Stratasys 900mc AIS-ready utilisant la pointe T16A et le matériau CG présentaient une augmentation significative de la valeur de résistance moyenne ainsi qu'une réduction considérable de la variabilité, ce qui conduit à des performances répétables et supérieures par rapport aux pièces produites avec des systèmes non AIS.

solution d'intérieur d'avion par rapport au 900mc ordinaire

Comparaison de la résistance à la traction des coupons d'essai entre le 900mc ordinaire et le 900mc prêt pour l'AIS.

Les normes aident les industries à adopter et à tirer parti des nouvelles technologies pour apporter des innovations. Les Aircraft Interiors Solutions sont l'un des exemples qui démontrent que Stratasys ouvre la voie à la véritable ère de la fabrication numérique pour les industries étroitement réglementées comme l'aérospatiale. En simplifiant la complexité du processus de certification des avions grâce à la fabrication additive dans un domaine hautement contrôlé, les équipementiers et les fournisseurs pourront tirer parti de ce que l'avenir de la fabrication a à offrir.

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Joseph Yang

Joseph Yang est un chef d'équipe de Stratasys Field Engineering Technologist qui possède une vaste expérience de l'impression 3D.