Hexagon et Nikon SLM collaborent pour obtenir un allègement de 75 % avec la production réussie de prototypes de séparateur d’air de carburant AM A330

Francfort, 19 novembre 2024 – La division Manufacturing Intelligence d’Hexagon et Nikon SLM ont collaboré pour redéfinir un grand composant de système de carburant d’aviation en tirant profit de la liberté de conception de la fabrication additive. L’utilisation combinée de la chaîne d’outils Hexagon Conception pour la fabrication additive (DfAM) basée sur la simulation et de la technologie avancée de fabrication additive métallique multilaser de Nikon SLM a permis d’obtenir un allègement significatif, une consolidation des pièces et des tolérances géométriques précises.

Airbus Operations a utilisé la technologie de ses partenaires pour repenser un séparateur d’air de carburant  – un composant utilisé dans l’unité d’alimentation auxiliaire (APU) de l’Airbus A330. La combinaison du logiciel d’Hexagon et de la technologie de fabrication additive de Nikon SLM a permis de réaliser le prototype simplifié et plus efficace du séparateur d’air de carburant AM A330. Cette nouvelle conception a permis de réduire le poids de 75 %, passant de 35 kg à moins de 8,8 kg, et d’établir ainsi une nouvelle référence pour l’utilisation de la fabrication additive et de la conception basée sur la simulation dans l’aéronautique. 

Le séparateur d’air de carburant est un grand composant complexe qui élimine l’air du système d’alimentation en carburant de l’APU, en garantissant que celle-ci peut alimenter les systèmes aéronautiques essentiels lorsque les moteurs principaux sont coupés. La pièce classique comprend plus de 30 composants individuels qui nécessitent un soudage et un assemblage manuels. Ce processus exige beaucoup de main-d’œuvre, ce qui entraîne de longs délais et limite le potentiel d’amélioration de la conception.

Airbus Operations et Nikon SLM ont lancé l’étude de cas de recherche pour optimiser la production et les performances du séparateur d’air. Ils ont ainsi créé un processus innovant utilisant le dernier système NXG XII 600 de Nikon SLM – une imprimante 3D multilaser grand format – pour simplifier la fabrication, réduire les délais et rationaliser l’installation.

La refonte basée sur la simulation donne une plus grande liberté de conception

L’équipe a fait appel à Hexagon pour repenser la pièce à l’aide d’un processus de conception pour la fabrication additive (DfAM) afin de maximiser le potentiel du système d’impression 3D avancé. En utilisant le logiciel MSC Apex Generative Design d’Hexagon, ils ont consolidé plus de 30 composants individuels en une seule pièce légère qui répondait à toutes les normes structurelles et de performance nécessaires. Les instruments de simulation Simufact d’Hexagon ont ensuite été utilisés pour optimiser l’impression et prédire la déformation de la pièce, en veillant à maintenir des tolérances géométriques précises. Les tolérances globales ont été contrôlées avec une précision de +/- 5 mm, des surfaces fonctionnelles critiques affinées à +/- 0,5 mm pour garantir une compatibilité parfaite avec le système de carburant de l’aéronef.

La conception basée sur la simulation a permis d’optimiser les pièces tout en respectant les exigences strictes de la réglementation aéronautique. Grâce à la technologie de fabrication additive utilisée, il a été possible de réduire considérablement le délai d’exécution en combinant plusieurs processus manuels et en réduisant le temps de production. La grande pièce a été réalisée en seulement 68 heures, à l’aide des données d’impression optimisées du logiciel de préparation de construction AMSTUDIO d’Hexagon pour exploiter pleinement l’imprimante à fusion à lit de poudre NXG XII 600 et maintenir une précision géométrique élevée.

La fabrication avancée stimule l’innovation durable

Le poids de pièce réduit, le plus court délai de fabrication et l’efficacité accrue grâce au processus de fabrication contribuent à réduire la consommation de carburant.

La collaboration entre ces leaders de l’industrie a simplifié la production, amélioré les performances et établi de nouvelles références en matière d’efficacité. Ce projet montre la puissance de la combinaison de la fabrication additive et de la conception basée sur la simulation, et Airbus est bien placé pour étendre ces technologies dans ses futures conceptions aéronautiques.

Étude de cas complète et commentaire vidéo disponibles sur https://nikon-slm-solutions.com

Remarques pour l’éditeur

La photographie haute résolution de la pièce 3D est disponible au format JPEG ou TIFF.

Pour la photographie aéronautique, rendez-vous sur le centre média Airbus https://mediacentre.airbus.com

À propos de Nikon SLM Solutions

Nikon SLM Solutions AG est un fournisseur mondial de solutions intégrées de fabrication additive métallique. Leader de l’industrie depuis ses débuts, l’entreprise continue de faire progresser la FA métallique dans tous les grands secteurs, pour pérenniser le succès de ses clients. Nikon SLM Solutions héberge les machines de fabrication additive métallique les plus rapides au monde, avec jusqu’à 12 lasers et des vitesses de construction jusqu’à 1 000 cm3/h. Avec un portefeuille de systèmes adaptés aux besoins de chaque client, ainsi qu’une équipe d’experts travaillant en étroite collaboration à chaque étape du processus, Nikon SLM Solutions optimise le retour sur investissement en offrant une efficacité, une productivité et une rentabilité maximales. Nikon SLM Solutions considère que la fabrication additive est l’avenir de la production et a la volonté et la capacité d’en faire profiter ses clients dès maintenant.

Nikon SLM Solutions AG est une société basée en Allemagne, avec des bureaux au Canada, en Chine, en France, en Inde, en Italie, au Japon, à Singapour, en Corée du Sud et aux États-Unis.

Vous trouverez de plus amples informations sur www.nikon-slm-solutions.com.