Boeing va utiliser l’impression 3D pour ses hélicoptères Apache

L’impression 3D continue de prendre de l’ampleur dans l’industrie de défense américaine ! Boeing a récemment annoncé son intention de procéder à des essais en avril 2024 pour évaluer un prototype du système de rotor principal de son hélicoptère d’attaque AH-64 Apache entièrement réalisé grâce à l’impression 3D. De plus, Boeing envisage de comparer ces pièces imprimées en 3D avec celles fabriquées de manière traditionnelle. Ces essais incluront également des tests de fatigue sur les pièces forgées traditionnellement, sous la supervision d’Andy Pfeiffer, ingénieur de conception principal et expert en fabrication additive chez Boeing Global Services.

Lors de la récente réunion annuelle de l’Association de l’Armée américaine (AUSA), Boeing et l’Organisation américaine de recherche en sciences et technologies appliquées (ASTRO), une organisation à but non lucratif, ont conjointement présenté leur première pièce imprimée en 3D dans le cadre du projet « Jointless Hull ». Il s’agissait du joint du rotor principal, un composant essentiel du système de rotor. Cette pièce a été imprimée en une seule pièce, dans sa totalité, grâce à la plus grande imprimante 3D métal au monde, située à Rock Island Arsenal, Illinois.

La plus grande imprimante 3D métallique du monde à Rock Island Arsenal (crédits photo : ASTRO America)

Le projet « Jointless Hull » vise à développer une imprimante de grande taille capable de produire une coque blindée d’un seul bloc. Ce projet est financé à hauteur de 95 millions de dollars par l’Armée américaine via le Centre des systèmes de véhicules terrestres, afin de soutenir les avancées d’ASTRO dans le domaine de la fabrication additive à grande échelle. Cela englobe la production de coques de chars et d’autres prototypes de véhicules de combat dans le secteur de la défense. Par ailleurs, ASTRO se penche sur les aspects économiques liés à la fabrication de divers composants imprimés en 3D, notamment les pièces destinées à l’hélicoptère Apache, comme l’a souligné l’ingénieure d’ASTRO, Emma Gallegos.

Compromis entre fabrication conventionnelle et fabrication additive pour les hélicoptères Apache chez Boeing

Lorsqu’on examine l’utilisation de l’impression 3D par Boeing pour l’AH-64 Apache, ce qui se démarque avant tout, c’est la rapidité du processus d’impression par rapport aux méthodes de production classiques. Pour donner un exemple concret, le processus d’impression 3D du joint en aluminium de la série 6000 pour le rotor principal a pris seulement environ huit heures, incluant une application d’aluminium de 45 minutes. En comparaison, selon Andy Pfeiffer, le forgeage des composants de manière traditionnelle demande beaucoup plus de temps, soit environ un an. La fabrication additive permet donc de considérablement réduire les délais de production. En conséquence, Boeing a établi une liste de composants à moderniser, avec la possibilité de les créer à partir de l’imprimante 3D.

Le rotor de l’hélicoptère (crédit photo : 123RF)

Néanmoins, en ce qui concerne les coûts, il est important de noter que le forgeage conventionnel peut être plus rentable dans des contextes de production de masse. En revanche, pour des productions en petites quantités, l’impression 3D se révèle être une option plus économique et avantageuse sur le plan financier. De plus, les composants imprimés en 3D présentent une microstructure qui offre une stabilité, une robustesse et une résistance matérielle supérieures par rapport à ceux fabriqués selon les méthodes de production conventionnelles.

Quoi qu’il en soit, Boeing nourrit l’espoir que ce nouveau processus contribuera à optimiser la chaîne d’approvisionnement pour les pièces qui étaient traditionnellement forgées. De plus, lorsqu’il s’agit de choisir entre ces deux méthodes, le facteur décisif réside souvent dans la disponibilité d’un fournisseur et des équipements nécessaires pour la fabrication selon les méthodes conventionnelles. Boeing insiste également sur l’importance de la fabrication additive dans les situations d’urgence, notamment pour les réparations aéronautiques nécessitant une livraison rapide de pièces de rechange.

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*Crédits photo de couverture : US Army