La fabrication additive aide Honeywell à réduire de plusieurs mois le délai de développement d’une famille de turbopropulseurs de nouvelle génération qui contribuera à définir l’avenir de l’aviation. La société est considérée comme l’un des premiers fabricants de moteurs à réaction à utiliser des moules en céramique imprimés en 3D pour fabriquer des aubes de turbine.

« Les aubes de turbine sont fabriquées selon un processus de moulage à la cire perdue que seules quelques fonderies dans le monde peuvent gérer », a déclaré Brian Baughman, ingénieur en chef de la fabrication chez Honeywell. « Il s’agit d’usiner des matrices et des outils métalliques extrêmement complexes pour créer des moules en céramique, qui sont ensuite coulés avec un superalliage en fusion pour former les aubes.

Au lieu de cela, Honeywell utilise désormais une technologie révolutionnaire d’impression 3D haute résolution en cuve pour traiter la boue de céramique et imprimer directement les moules. Grâce à une imprimante de pointe développée par Prodways Group, pionnier de l’impression industrielle 3D, Honeywell a considérablement réduit le temps et le coût de production des aubes de turbine haute pression du premier étage nécessaires au développement de la nouvelle famille de moteurs.

Avec le processus conventionnel de moulage à la cire perdue, la production des aubes de turbine nécessaires au processus de développement peut prendre un à deux ans », a déclaré Mike Baldwin, chercheur principal en R&D. « La fabrication additive nous permet de réduire le temps et le coût de production des aubes de turbine à haute pression du premier étage. « La fabrication additive nous permet de prendre la conception, d’imprimer le moule, de le couler, de le tester et d’obtenir des chiffres réels pour valider nos modèles – et l’ensemble du processus ne prend que 7 à 8 semaines. Si nous devons modifier la conception, nous pouvons le faire électroniquement et obtenir une nouvelle lame en six semaines environ.

Avant l’avènement de l’impression 3D, les moindres modifications apportées à la conception des pales pouvaient coûter jusqu’à un million de dollars, voire plus, a-t-il ajouté.

 

« La fabrication additive permet un prototypage rapide et nous donne une plus grande flexibilité pour accélérer le développement, gérer les coûts et créer le meilleur produit possible pour nos clients. La réduction de la durée du cycle de développement est notre principal objectif, mais nous prévoyons également d’économiser plusieurs millions de dollars en coûts de développement par rapport à l’utilisation du processus traditionnel de moulage des pales. »

Honeywell a installé la dernière imprimante MOVINGLight de Prodways, la ProMaker LF10, dans son centre de fabrication additive de Phoenix en 2023. « Nos imprimantes 3D sont parfaitement adaptées à ce cas d’utilisation », a déclaré Michaël Ohana, PDG de Prodways Group. « Nous pouvons traiter des bouillies de céramique pour fabriquer un grand nombre de pièces en une seule journée et fournir des résultats de fabrication cohérents à chaque impression. »

La fabrication additive est idéale pour les entreprises comme Honeywell qui ont besoin de produire des composants de précision dans des volumes relativement faibles, a déclaré Baughman. « Les faibles volumes sont souvent un problème car le coût initial de l’outillage pour une pale de turbine est très élevé et la fabrication nécessite un long délai. La fabrication additive prend tout son sens dans des cas comme celui-ci ».

Honeywell est l’un des principaux fournisseurs de moteurs de propulsion à turbine pour les avions d’affaires, les avions d’entraînement militaires et les hélicoptères. L’entreprise développe activement une nouvelle famille de turbosoufflantes qui seront plus légères, plus silencieuses et plus puissantes, tout en étant capables de fonctionner avec un carburant aviation 100 % durable.

 

 

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