Une fabrication additive « addictive » :

15/01/2018

Impression 3D Additive Manufacturing

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La fabrication additive est décidément partout… D’abord éprouvée dans les domaines médical, automobile ou aéronautique, les réalisations dérivées de l’impression 3D s’étendent aujourd’hui à de très nombreux secteurs d’activités. Cette nouvelle actrice de la transformation digitale de la société s’est invitée chez Thales Alenia Space il y a quelques années. Aujourd’hui, tous les satellites de télécommunications sortant de nos salles blanches embarquent des pièces issues de la fabrication additive.

La fabrication additive : comment ça marche ?

Traduite en anglais par « Additive Manufacturing », cette technologie permet la production d’objets tridimensionnels en se basant sur un modèle digital. Ces pièces sont réalisées par la fusion de filaments ou de poudres (en plastique ou en métal) disposés en de nombreuses fines couches superposées. L’opération est effectuée à l’aide d’une machine commandée par ordinateur à partir d’un modèle numérique 3D (fichier CAO). Des éléments complexes peuvent ainsi être réalisés, d’un seul tenant, chose qui ne serait pas envisageable avec les techniques industrielles conventionnelles.

Une Success Story :

En 2017, 45 satellites de télécommunications, réalisés sous maîtrise d’œuvre Thales Alenia Space, ont été mis en orbite avec succès. Tous embarquaient des pièces issues de la fabrication additive. Tout avait commencé lorsque le premier support d’antenne en aluminium, réalisé à partir de l’impression 3D, avait pris place à bord du satellite TurkmenAlem/MonacoSat, opérationnel en orbite depuis 2015. En l’espace de 2 ans, la cadence des lancements s’est accélérée [40 satellites de la constellation Iridium NEXT ont été lancés en 2017]. Le nombre de pièces en orbite conçues grâce à ce nouveau procédé a battu tous les records.

En 2015, vous avez pu lire dans la presse que les satellites KOREASAT-5A et KOREASAT -7 (tous 2 lancés avec succès en 2017) allaient embarquer les plus grandes pièces jamais réalisées en Europe à partir de la fabrication additive. Depuis, le record de taille a été battu par le support de cornet Radio-Fréquence et d’antennes du satellite Hellas Sat 3 / Inmarsat S EAN lancé, pour sa part, en juin 2017 ; et ce n’est pas fini… A présent, tous les satellites de télécommunications arborent leurs supports d’antennes et leurs ferrures de réflecteurs au design allégé imprimé en 3D.

Un véritable engouement :

Procédé de fabrication confidentiel au départ, la fabrication additive fait à présent des émules sur la majorité des sites industriels de Thales Alenia Space. Son utilisation est devenue incontournable … et pour cause ! Suivant le contexte, fabriquer des pièces d’un seul tenant, en lieu et place de sous-ensembles composés d’assemblages réalisés de manière traditionnelle, permet de générer un gain de masse et de coût significatif. Les libertés de forme que permet la fabrication additive et l’absence d’outillage requis représentent une technologie rêvée pour des pièces complexes uniques - pièces avec des courbes, des alvéoles ou des cavités - ou en toute petites séries. En fonction des structures réalisées, le gain de masse peut osciller entre 20 et 50%. Limiter l’impression 3D à un nouveau procédé de fabrication à part entière serait réducteur. Il s’agit au contraire d’une révolution profonde en matière de conception, qui conduit à l’emploi de nouveaux logiciels, de nouvelles méthodes et à l’émergence de nouveaux métiers.

Space additive manufacturing: next steps ?

Technologie relativement récente, les champs d’exploration et d’expérimentation de l’impression 3D restent encore à approfondir. La prochaine étape pour Thales Alenia Space consistera à réaliser des pièces de dimensions de plus en plus grandes et surtout de plus en plus complexes. Les développements en cours visent, quant à eux, l’intégration de plusieurs fonctions dans une même pièce comme la mécanique, la thermique, ou encore la radiofréquence. Thales Alenia Space conduit également des travaux pour élargir la palette matériaux utilisables avec cette technologie. A terme, tous les satellites de fabrication Thales Alenia Space arboreront des pièces réalisées à partir de la fabrication additive.

Innovations et Transformation Numérique chez Thales Alenia Space :

La fabrication additive fait partie intégrante d’une démarche stratégique globale axée autour de l’innovation et de la transformation numérique : l’usine du futur. Dans ce domaine hyper compétitif qu’est celui des satellites de télécommunications, il est aujourd’hui vital de fabriquer « plus », « plus vite » et « moins cher». Les nouvelles technologies constituent un levier devenu résolument incontournable pour pouvoir fabriquer davantage de satellites dans un environnement industriel en pleine mutation. L’usine du futur vise à ce titre à introduire des technologies à la pointe de l’innovation et compétitives dans son dispositif de production, qui s’intègrent pleinement dans la transformation numérique de l’entreprise. Fabrication additive, robots, cobots, usine du futur 4.0, « double réalité » virtuelle et augmentée… Le mot « Innovation », souvent galvaudé, prend toute sa dimension chez Thales Alenia Space !