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Le premier composant aérospatial critique pour le vol reçoit la certification de la FAA

Le géant de la défense Honeywell a récemment annoncé que son boîtier de roulement imprimé en 3D avait été approuvé pour une utilisation sur l’avion de patrouille maritime Dassault Falcon 20G.

Enfin, un composant métallique imprimé en 3D a reçu cette certification ultra-prisée de la FAA qui permettra à ce composant d’être utilisé dans un système critique pour le vol.

C’est un développement super excitant, et qui justifie la sortie du champagne.

Critique Quoi?

Tout d’abord, définissons ce qu’est un composant critique.

Selon le site Web de la FAA, les parties critiques sont:

« Les pièces qui reposent sur le respect des exigences d’intégrité prescrites pour éviter leur défaillance principale, qui est susceptible d’entraîner un effet moteur dangereux. »

En d’autres termes, s’il casse, tout le moteur tombe en panne et vous risquez de tomber du ciel.

Cette définition s’applique aux arbres de turbine / compresseur, aux composants de boîte de vitesses, aux pales de ventilateur (avez-vous déjà vu une pale de ventilateur percer un carter? peut entraîner une défaillance catastrophique.

Souvent, ces composants n’ont aucune redondance et sont considérés comme des pannes potentielles ponctuelles. C’est pourquoi ils doivent être testés, testés, testés et testés davantage, ce qui coûte souvent des millions de dollars en coûts de développement et de certification.

Lorsque des pièces critiques tombent en panne… les choses tournent mal.

En conséquence, ils ne doivent pas être de conception à sécurité intégrée… mais de conception à durée de vie sûre, ce qui signifie qu’il devrait y avoir un risque de défaillance proche de zéro pendant la durée de vie prescrite du composant. Une fois cette durée de vie écoulée, la pièce est simplement remplacée. Aucun entretien n’est nécessaire pendant la durée de vie de la pièce. Il doit être très fiable, aussi proche de 100% de fiabilité, donner ou prendre quelques décimales.

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Logement de palier

L’une de ces pièces est le logement de palier, qui accueille le palier qui maintient l’arbre principal sur un moteur à turbine, comme celui que l’on trouve sur le Dassault Falcon 20G.

Le boîtier de palier se trouve sur le turboréacteur Garrett ATF3, qui est un turboréacteur à 3 bobines conçu par Garrett AiResearch et Honeywell Aerospace.

Chaque bobine nécessite deux roulements d’arbre principal, l’un étant un roulement à billes et l’autre un roulement à rouleaux. Les roulements fabriqués additifs sont les roulements # 4-5.

Malheureusement, Honeywell n’a publié aucune image claire du composant imprimé en 3D, ce qui n’est pas vraiment surprenant étant donné le coût probable du développement. Vous pouvez voir une coupe du moteur ci-dessous. Les roulements sont situés à différentes positions de l’arbre / des bobines.

coupe du moteur d'avion

Impression d’un logement de roulement

Alors pourquoi imprimer un boîtier de roulement?

Dans ce cas, les avantages sont doubles.

Le moteur ATF3 est assez ancien. Il existe depuis les années 1960, il y a donc des problèmes de chaîne d’approvisionnement avec certains de ces composants obsolètes.

«Bien qu’il n’y en ait pas beaucoup en service, Honeywell est responsable du support et de la maintenance de ces moteurs. Nous devions trouver un moyen de résoudre ces problèmes de chaîne d’approvisionnement et de maintenir ces avions en vol », a déclaré Jon Hobgood, vice-président de l’ingénierie de fabrication chez Honeywell Aerospace.
«Nous avons pu utiliser notre expertise en fabrication additive pour produire la pièce qualifiée beaucoup plus rapidement, réduisant ainsi notre délai de livraison d’environ deux ans à deux semaines.

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Et c’est là que réside le deuxième avantage. Une réduction de 2 ans à seulement 2 semaines du délai de livraison est assez phénoménale.

La pièce est donc certifiée… quelle est la suite?

Il a déjà été installé dans un avion et Honeywell prévoit d’en imprimer des dizaines d’ici la fin de l’année.

Après cela, qui sait quelle est la prochaine étape? Arbres principaux imprimés en 3D? Pales de compresseur? Ils peuvent prendre encore un certain temps, car il y a des quantités phénoménales de couple et de torsion agissant sur ces pièces.

Et les aubes de compresseur / turbine ont tendance à être fabriquées à partir de structures monocristallines pour réduire le risque de propagation de fissures dans la pièce. Très cher, prend beaucoup de temps. Et potentiellement le Saint Graal de la fabrication additive aéronautique? Pourrait être.

Mais, le chat est très certainement hors du sac maintenant en ce qui concerne les pièces critiques AM. Il n’y a pas de retour en arrière.

Et nous vous apporterons absolument des mises à jour lorsque le prochain composant critique sera fabriqué, quel qu’il soit.

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