La société aérospatiale publique indienne Hindustan Aeronautics Limited (HAL) s’est associée à Intech Additive Solutions pour produire le premier composant AM en métal du pays pour les moteurs à réaction.
La pièce en question est un Gas Generator – Nozzle Guide Vane (GG-NGV) et il a été imprimé en superalliage CM 247LC. Cet alliage en question est un alliage à base de nickel largement utilisé pour les aubes et aubes de turbine, en raison de sa résistance à la fatigue, sa résistance à la chaleur et sa résistance supérieures. Dans le passé, les composants fabriqués avec cet alliage l’ont été à l’aide de procédés de moulage à la cire perdue.
Comme nous l’avons vu dans les articles précédents, le moulage à la cire perdue est un processus à forte intensité de main-d’œuvre et l’utilisation de la FA peut réduire considérablement les étapes de processus nécessaires pour former des pièces. Et c’est exactement ce que l’équipe de HAL et Intech ont réalisé, comme vous pouvez le voir dans l’image ci-dessous.
À ce partenariat, HAL a apporté sa riche expérience en ingénierie aérospatiale et Intech, qui a été la première entreprise en Inde à proposer l’impression métal AM en tant que service, a apporté sa propre expérience de recherche AM ainsi que ses propres imprimantes métal. Intech Additive Solutions est connu pour être le fabricant de la première imprimante métallique indienne, l’iFusion SF1, qui a été lancée en 2020.
Cette année, la société a lancé une imprimante plus grande nommée iFusion LF. Le GG-NGV de 350 mm de diamètre lui-même a été imprimé sur la plus grande machine, profitant de sa surface de construction de 450 x 450 mm. Leurs deux machines iFusion sont du type fusion laser sur lit de poudre (LPBF) et sont capables de fabriquer des pièces à partir d’une gamme de métaux, notamment l’aluminium, l’inconel, l’acier inoxydable, l’acier maraging, le chrome cobalt, le titane et maintenant les superalliages de nickel.
Les aubes de guidage de buse sont généralement statiques dans un noyau de moteur à turbine et guident le flux d’air chauffé de la chambre de combustion sur les aubes de turbine, où l’énergie de rotation est extraite et utilisée pour d’autres systèmes de l’avion tels que l’entraînement de compresseurs ou la génération d’électricité dans l’avion. Par définition, ils se trouvent dans un environnement extrême et sont soumis à des cycles thermiques et de fatigue brutaux, c’est pourquoi ce superalliage particulier a été sélectionné.
Cette pièce imprimée marque la première fois qu’un composant aérospatial fonctionnel est imprimé avec succès avec l’alliage CM 247LC. Il y a eu des recherches antérieures sur l’utilisation de l’alliage avec l’impression 3D, mais dans de nombreux cas, les tentatives ont entraîné des défauts partiels.
En utilisant leur propre logiciel développé en interne, nommé AMOptoMet, les ingénieurs d’Intech ont pu déterminer les meilleurs paramètres pour imprimer le matériau. Selon le site Web de l’entreprise, le logiciel AMOptoMet se concentre sur l’optimisation des paramètres d’impression et peut aider à accélérer le processus DoE lors du développement de nouveaux matériaux.
On ne sait pas si ce composant sera installé sur un avion commercial, ou s’il s’agit exclusivement d’un projet de recherche, mais dans tous les cas, la démonstration de l’imprimabilité de ce superalliage ouvre sans doute de nouvelles voies aux ingénieurs de fabrication dans le domaine aérospatial.
Si tout s’avère de qualité égale à celle des pièces fabriquées traditionnellement et offre des avantages économiques plus importants, attendez-vous à voir plus de composants de moteur chauds imprimés avec ce matériau à l’avenir.
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