Solution pour la réalisation d’outillages de grande dimension en INVAR® pour le drapage des composites

Développer un procédé pour répondre aux enjeux du secteur aéronautique

Le projet ARWEN, initié en 2018 avec AIRBUS, APERAM, DASSAULT AVIATION et LOIRETECH, s’inscrit dans la problématique de l’augmentation des cadences
industrielles et de l’emploi des matériaux composites dans le secteur aéronautique. Actuellement, les outillages sont réalisés par des procédés de fonderie générant des problèmes de non-qualité, des temps d’approvisionnement longs et des coûts trop élevés.

L’objectif du projet est de développer un procédé alternatif à la fonderie pour la
réalisation des bruts de moules de grandes dimensions pour le drapage des matériaux composites. Plus précisément, il s’agit de mettre au point un procédé hybride d’assemblage de pavés par soudage robotisé, couplé à de la fabrication additive pour la réalisation
de coques d’une surface non développable en INVAR^® (alliage de fer et de nickel).

Des résultats technologiques au rendez-vous pour un impact industriel concret

Les briques technologiques développées dans le cadre du projet sont les suivantes :

• Un algorithme de discrétisation afin de déterminer les pavés constituants la surface outillage.
• Des outils d’optimisation couplés à un logiciel de modélisation du procédé de soudage pour minimiser les déformations et un algorithme de discrétisation pour minimiser le coût (sous contraintes métiers).
• Des stratégies robotiques pour la mise en œuvre des trajectoires de mise en position des pavés, du soudage et de la fabrication additive.
• Des paramètres procédés de soudage et de fabrication additive.

Le développement de cette technologie s’est ensuite poursuivie dans le cadre du projet européen INTEGRADDE dans lequel LOIRETECH et l’IRT Jules Verne sont impliqués aux côtés de 24 partenaires européens pour un budget de 17 millions d’euros.

Aujourd’hui, LOIRETECH dispose d’un moyen industriel à échelle 1, avec des impacts industriels concrets :

• Meilleure qualité du produit fini : qualité améliorée du brut réalisé, entraînant une diminution forte des temps de reprise des non-qualités.
• Diminution par cinq du temps de fabrication et d’approvisionnement.
• Baisse du coût de fabrication.
• Réinternalisation de la valeur ajoutée chez LOIRETECH : possibilité de modifier ou réparer des outillages par fabrication additive et ainsi d’éviter la sous-traitance des fonderies.