Fabrication additive

Fabrication additive

Une révolution copernicienne dans l'usinage

L’avènement de la fabrication additive change radicalement la donne. Avec les méthodes de fabrication classiques, les pièces s’obtiennent par soustraction de matière, principalement au cours de l’usinage. À l’image des imprimantes 3D grand public, cette nouvelle technologie permet de fabriquer une pièce par couches successives, d’après un modèle numérique : le matériau brut (poudre métallique, céramique ou polymère) est déposé sur une surface de travail par couches de 20 à 100 microns d’épaisseur, fusionnées par un laser ou un faisceau d’électrons. Ce procédé a l’avantage de la rapidité et de la souplesse, notamment pour produire ou réparer des pièces à la demande. Mais il confère aussi la capacité de réaliser en un seul bloc des géométries complexes impossibles à obtenir par soustraction.

Opération sur céramique en fabrication additive

15 imprimantes 3D dédiées à la fabrication additive chez Safran

Quelques applications concrètes chez Safran

Utilisés depuis plusieurs années dans les usines du Groupe, les procédés de fabrication additive sont développés par une équipe spécialisée d’une vingtaine d’ingénieurs au sein du centre de R&T Safran Tech à Paris-Saclay. Leur mission est de mener des recherches (poudres, métallurgies, contrôle, simulations numériques…), mais aussi d’accompagner les sociétés du Groupe dans la conception et la certification d’éléments de plus en plus nombreux et complexes présentant le même niveau de fiabilité que leurs équivalents traditionnels. Parmi les pièces déjà industrialisées :

  • Des injecteurs de carburant et des tourbillonneurs de chambres de combustion fabriqués par fusion sélective par laser (SLM) pour les turbomoteurs Arrano et Ardiden 3 (Safran Helicopter Engines, Bordes) ;
  • La majorité des pièces du générateur auxiliaire de puissance (APU) Saphir 4.2, obtenues par fusion laser sur lit de poudre (Safran Power Units, Toulouse)
  • Le groupe de lubrification du moteur Leap 1A, fabriqué par SLM (Safran Aero Boosters)
  • Des équipements des carters turbines pour les moteurs CFM56-7 (1000 pièces depuis janvier 2018) et Leap 1B depuis mars 2019.

Les sites Safran Aircraft Engines de Villaroche et Gennevilliers mettent déjà la fabrication additive à profit dans leurs processus industriels : moules bi-composants pour la fonderie à cire perdue, fabrication de petits outils, prototypage rapide d’outillages à tester avant leur usinage en métal.

Usine Campus Fabrication Additive Safran

Safran a annoncé cette année la construction en 2020 de l’Usine Campus Fabrication Additive qui regroupera l’ensemble des moyens et compétences en fabrication additive du Groupe. Le site verra le jour au Haillan, près de Bordeaux, proche de l’implantation historique de Safran Ceramics. Ce projet de 68 millions d’euros, soutenu à hauteur de 10% par la région Nouvelle Aquitaine, participera à la création de 200 emplois. Le démarrage opérationnel de cette « usine campus » de 10 000m² est prévu en 2021, pour atteindre sa capacité optimale en 2023. En regroupant sur un même site les activités de recherche, de développement, de prototypage et la fabrication en série de pièces 3D, le groupe Safran se donne les moyens humains (experts, concepteurs et producteurs sur un même site pour une montée en compétence rapide) et industriels (parc machines de dernière génération) d’une accélération de la contribution de la fabrication additive sur ses produits.

Additive Factory Hub

Safran accélère ses travaux de recherche sur la Fabrication Additive grâce à la plateforme collaborative Additive Factory Hub installée en 2018 à Paris-Saclay. Les premières machines AFH sont opérationnelles et produisent les premiers résultats. La richesse de la collectivité AFH, industrielle et académique, associée à l’hyper instrumentation des équipements vont accélérer le passage de jalons majeurs pour le déploiement de la Fabrication Additive. Les 10 Membres de AFH ont lancé la construction d’un nouveau bâtiment pour élargir le spectre des technologies traitées par la plateforme.