ÉTUDE DE CAS

Plus légères, plus rapides, moins chères : fabrication de pièces prêtes pour le vol pour 328 Support Services

3 min. de lecture

Quatre pièces de rechange imprimées en 3D fabriquées en polyamide ignifuge sont représentées : une noire et trois blanches. Les quatre pièces sont fréquemment utilisées dans les cabines d'avions. Ces pièces sont fabriquées pour 328 Support Services.

En tant que titulaire du certificat de type de l'avion Dornier 328, produit à l'origine par Fairchild Dornier, 328 Support Services gère la maintenance, la modification et la modernisation de la flotte d'environ 180 avions Do328 opérationnels dans le monde. En vue de relancer la production en série de cet avion de ligne régional biturbopropulseur, 328 a travaillé avec Materialise pour rendre les pièces de rechange en plastique plus légères, moins chères et plus rapides à produire.

Le défi

Rendre les séries courtes plus abordables

Les avions commerciaux mettent des années à arriver sur le marché, après des processus de conception minutieux et des contrôles de qualité rigoureux : si rigoureux que l'avion est susceptible d'être en bon état de vol pendant 25 à 30 ans. Tout au long de cette durée de vie, une gestion efficace de la production et de la disponibilité

des pièces de rechange joue un rôle crucial dans la réduction des temps d'interruption d'un avion — et dans une industrie où un avion au sol coûte des milliers d'euros chaque jour, le temps, c'est vraiment de l'argent. En vue de relancer la production en série de l'avion Dornier 328, les départements de la chaîne d'approvisionnement et de l'ingénierie du service de support de 328 étaient dans un processus constant de rationalisation des processus de fabrication et d'identification des facteurs de coûts.

Lorsque les séries de production sont très courtes, comme c'est souvent le cas pour les pièces de rechange, une méthode de fabrication conventionnelle comme le moulage par injection n'est pas judicieux sur le plan financier car le coût par pièce est très élevé. Et en plus de l'investissement initial dans l'outillage, ces outils doivent être entreposés, ce qui engendre des dépenses continues. Conserver des stocks importants de pièces de rechange est également inutile — il est impossible de prédire quand elles seront nécessaires, et il y a un risque qu'elles deviennent obsolètes alors qu'elles sont encore en rayon.

L'entreprise a également vu le potentiel d'économies en utilisant un matériau différent pour ses pièces de rechange — au lieu du stratifié en résine phénolique qu'elle utilisait, 328 cherchait à passer à quelque chose de plus léger et plus rentable.

Ce dont ils avaient besoin, c'était d'un moyen de rendre les séries de production courtes plus abordables, tout en garantissant un délai d'exécution rapide et une flexibilité dans le choix des matériaux.

La solution

La fabrication additive pour l'aéronautique

Alors que l'avantage le plus souvent mentionné de la fabrication additive pour l'industrie aérospatiale est la liberté de conception et d'ingénierie innovante, ce n'était pas le principal attrait pour 328 — les pièces de rechange en question sont relativement standard et simples, et étant donné qu'elles sont déjà certifiées pour des applications aéronautiques, elles ne peuvent être modifiées sans passer par un processus de re-certification.

L'impression 3D nous permet de sélectionner des pièces sur une étagère virtuelle.

— Volker Liedloff, Chef d'équipe Ingénierie intérieure chez 328 Design

Au lieu de cela, c'est la production fiable, rentable et dans les délais par impression 3D qui a conquis 328. Et en choisissant les services de fabrication aérospatiale de Materialise, l'entreprise pouvait être assurée de pièces prêtes pour le vol qui satisfont les exigences les plus strictes.

« Les pièces produites pour l'industrie aérospatiale doivent être conformes à des normes très strictes. Et c'est là que la fabrication certifiée de Materialise entre en jeu », déclare Erik De Zeeuw, Responsable du marché aérospatial chez Materialise. « Materialise détient les certifications EN9100 et AESA 21.qui nous autorisent à fabriquer des pièces finales pour les industries aéronautique et aérospatiale, ce qui fait de nous la solution idéale pour 328. »

Le résultat

Des pièces de rechange en plastique plus légères, moins chères et plus rapides à produire

En s'associant à Materialise, 328 a atteint l'équilibre optimal entre la disponibilité et le coût des pièces de rechange, en recevant de Materialise des pièces prêtes pour le vol à la demande.

« L'impression 3D nous permet de sélectionner des pièces sur une étagère virtuelle », déclare Volker Liedloff, Chef d'équipe Ingénierie intérieure chez 328 Design. « Nous n'aurions plus à courir le risque que les pièces de rechange produites deviennent obsolètes trop tôt ou celui de conserver des outils pour des pièces très peu demandées. »

Après avoir reçu une nouvelle conception de pièce pour 328, les ingénieurs de Materialise effectuent des vérifications de faisabilité pour la capacité d'impression 3D et mettent en place des processus de production et de contrôle qualité. Une fois les pièces imprimées approuvées par 328, le processus est consolidé ; Materialise émet une Revue premier article et une accréditation Form 1. Les pièces sont ensuite imprimées à la demande chez Materialise à l'aide d'un matériau polyamide retardateur de flamme (PA 2241 FR). Chacune des étapes suit des réglementations strictes conformes aux certifications aérospatiales et aboutit à des pièces imprimées en 3D à production certifiée prêtes à être installées dans un avion.

Pièce de logement de cabine noire, imprimée en 3D en PA 2241 FR pour 328 Support Services
Les pièces de rechange pour l'avion Do328 sont imprimées en 3D en polyamide retardateur de flamme.

« Lorsque 328 avait besoin d'une pièce dans un délai très court, nous étions en mesure de la produire dans la semaine », ajoute Erik.

En tous points — abordable, petites séries de production, délais d'exécution rapides et matériaux légers — la fabrication additive s'est révélée être la voie à suivre pour 328 Support Services et l'avion Dornier 328.


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Cette étude de cas en quelques mots

Industrie

328 Support Services 

Aérospatiale  

Pourquoi cette approche

Production abordable de petites séries  

Solutions utilisées

Services de fabrication 

Frittage laser sélectif 

PA 2241 FR

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