Accueil - - - MATERIAUX USINAGE Récipient sous pression en titane pour l’exploration spatiale construit avec succès en utilisant le procédé de fabrication additive Wire + Arc.

Récipient sous pression en titane pour l’exploration spatiale construit avec succès en utilisant le procédé de fabrication additive Wire + Arc.

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THALES ALENIA SPACE

 

Une équipe composée de Thales Alenia Space, de Cranfield University et de Glenalmond Technologies a produit avec succès un premier prototype à l’échelle réelle d’un appareil sous pression en titane destiné à de futures missions habitées d’exploration spatiale. La pièce mesure environ 1 m de hauteur et 8,5 kg de masse. Fabriqué en alliage de titane (Ti-6Al-4V), il a été déposé à l’aide du procédé de fabrication additive fil + arc (WAAM), dont l’Université de Cranfield est l’un des pionniers au cours de la dernière décennie. Grâce au fait de pouvoir passer directement du dessin numérique à la structure finale, WAAM a intégré deux pièces individuelles en une seule pièce; en éliminant le besoin de pièces forgées à long délai; et réduit considérablement la quantité de déchets éliminés par usinage. S’il était fabriqué de manière traditionnelle, le composant aurait nécessité environ 30 fois plus de matière première que sa masse finale. En utilisant le procédé WAAM, plus de 200 kg de Ti-6Al-4V ont été enregistrés pour chaque article. Cela pourrait encore être amélioré et Cranfield travaille sur des méthodes innovantes pour déposer plus près de l’épaisseur finale. La forme WAAM a été fabriquée à Cranfield puis envoyée à Glenalmond Technologies où elle a été soulagée, balayée au laser, usinée et inspectée à l’aide d’une méthode à ultrasons. La dernière inspection a été réalisée par Agiometrix à l’aide d’une tomographie assistée par ordinateur (CT-scan) pour l’analyse de la qualité interne et d’un scanner optique. Thales Alenia Space s’est assuré que la pièce répondait aux exigences et spécifications mécaniques.

À la suite des vérifications, l’équipe du projet est convaincue que le navire satisfait aux exigences techniques et de qualité de la conduite. L’équipe procède actuellement à la construction d’un deuxième prototype, dans le but de peaufiner l’ensemble du cycle de fabrication, de démontrer la répétabilité et la fiabilité du processus et de pousser la mise en œuvre de la nouvelle approche à la volée. Matériel.

Eng. Massimo Chiampi, responsable de l’étude des projets de fabrication additive chez Thales Alenia Space, a déclaré: «Nous recherchions une solution de fabrication innovante pour les réservoirs, qui souffrent généralement d’un long délai de production avec la chaîne de production conventionnelle basée sur l’usinage soustractif. Grâce à ce projet, nous avons démontré que l’adoption de la technologie WAAM améliore la compétitivité de notre produit. Un article proche de la forme du filet est fabriqué en quelques jours – comparé à plusieurs mois nécessaires à l’achat des produits corroyés standard – et le nombre d’opérations d’usinage est constamment réduit. Nous avons réussi à réduire de 65% le délai global d’exécution sans abandonner les performances demandées, ce qui offre également un avantage en termes de flexibilité de conception, permettant de répondre aux besoins des clients à un stade avancé du projet. « 

Jialuo Ding, chercheur principal à l’Université de Cranfield et scientifique principal à WAAM3D, a déclaré: «Nous développons la technologie WAAM depuis plus de 10 ans et il est très satisfaisant de la voir atteindre ce niveau de maturité commerciale. Nous sommes très enthousiastes à l’idée de déployer cette technologie via notre nouvelle société d’essaimage, WAAM3D. Nous sommes également extrêmement satisfaits du travail effectué par Glenalmond Technologies, qui a traité parfaitement une pièce dont le stock d’usinage est limité, à la première tentative. ”

Filomeno Martina, Maître de conférences à l’Université de Cranfield et PDG de WAAM3D, a déclaré: «Cette partie a été construite à l’aide de logiciels et de matériel développés au cours de la dernière décennie. Celles-ci sont enfin prêtes à être commercialisées par le biais d’une nouvelle entreprise dérivée de Cranfield, WAAM3D. Cette partie nous a permis de tester les solutions innovantes de WAAM3D sur un cas d’utilisateur très médiatisé, dans des délais très serrés. Nous sommes très fiers du niveau d’automatisation réalisé à l’Université de Cranfield. WAAM3D mettra tous ces outils à la disposition de la communauté industrielle dans les prochains mois et nous attendons avec impatience l’impact que cela aura sur la fabrication additive industrielle à grande échelle. ”

Source:

https://www.cranfield.ac.uk/press/news-2019/titanium-pressure-vessel-for-space-exploration-built-successfully-using-the-waam-process

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