Aurora Flight Sciences et Stratasys réalisent le  premier drone à réaction au monde imprimé en 3D en un temps record

Le principal fournisseur de systèmes et de véhicules aériens avancés sans pilote tire parti de la puissance de l’impression 3D afin de réduire les délais de conception et de fabrication de 50 %. Le drone de 3 mètres d’envergure est imprimé en 3D à 80 % et les matériaux légers de Stratasys jouent un rôle déterminant pour atteindre des vitesses de 240 km/h.

Le fournisseur de solutions d’impression 3D et de fabrication additive a annoncé aujourd’hui sa collaboration avec Aurora Flight Sciences pour la fabrication de ce qui devrait être le véhicule aérien sans pilote le plus grand, le plus rapide et le plus complexe jamais produit. Dévoilé pour la première fois à l’occasion du Dubaï Airshow, l’avion à haute vitesse est réalisé avec les matériaux légers de Stratasys, afin d’atteindre des vitesses supérieures à 240 km/h.

Pour relever ensemble ce défi, à savoir concevoir et développer un avion de démonstration avancé imprimé en 3D, d’une envergure de 3 mètres pour un poids de seulement 15 kg, les partenaires ont profité des avantages qu’offre l’impression 3D pour 80 % de sa conception et de sa fabrication. L’UAV a été fabriqué grâce à l’expérience d’Aurora Flight Sciences dans l’aéronautique et de Stratasys dans la fabrication additive.

Selon Dan Campbell, ingénieur en recherche aéronautique chez Aurora Flight Sciences, le projet a atteint plusieurs objectifs. « Pour nous, l’une des principales priorités était de démontrer au secteur de l’aéronautique que l’on peut passer très vite de la conception à la fabrication, puis au vol d’un avion à réaction imprimé en 3D. À notre connaissance, il s’agit actuellement de l’UAV le plus grand, le plus rapide et le plus complexe imprimé en 3D ».

« Il s’agit de la démonstration parfaite des capacités uniques que la fabrication additive peut offrir à l’aéronautique, ajoute de son côté Scott Sevcik, responsable senior du développement de l’activité aéronautique et défense chez Stratasys. Cela a impliqué l’utilisation de plusieurs technologies et matériaux d’impression 3D sur un seul avion, afin d’optimiser les avantages de la fabrication additive et d’imprimer en 3D des composants légers et structurels solides ».

Pour Aurora, les solutions de fabrication additive de Stratasys ont permis d’optimiser la conception et réaliser une structure robuste, légère, sans toutes les contraintes habituelles des méthodes de fabrication traditionnelles. L’entreprise a également bénéficié d’un coût de développement réduit d’un véhicule personnalisé ou destiné à des missions spécifiques, sans les contraintes associées au coût de production en faible volume.

Des délais de conception et de production réduits de moitié avec les solutions d’impression 3D de Stratasys

« La technologie d’impression 3D de ­Stratasys prend en charge les itérations de conception rapides, ce qui réduit considérablement le temps écoulé entre le concept initial et le premier vol réussi », ajoute Dan Campbell. Globalement, la technologie nous a permis de réduire de moitié les délais de conception et de fabrication de l’avion ».

Selon Scott Sevcik, le projet illustre parfaitement la puissance de la technologie d’impression 3D phare de Stratasys : la modélisation par dépôt de fil en fusion (FDM). « L’UAV d’Aurora démontre clairement la capacité de la FDM à produire une structure creuse, totalement fermée et, contrairement aux autres méthodes de fabrication, elle permet de réaliser des objets de grandes dimensions, mais moins denses, explique-t-il. De plus, pour tirer parti des matériaux FDM pour des éléments structurels et de grandes dimensions, nous avons recouru aux capacités de production variée de Direct Manufacturing de Stratasys, pour fabriquer des composants plus adaptés à d’autres technologies. Pour le réservoir de carburant en nylon, nous avons choisi le frittage au laser et notre tuyère à poussée dirigeable a été imprimée en 3D en métal afin de supporter la chaleur extrême de la tuyère du moteur », poursuit le responsable senior du développement de l’activité aéronautique et défense de Stratasys.

Pour lui, cette collaboration avec Aurora a permis d’atteindre l’un des principaux objectifs poursuivis par les fabricants du secteur aéronautique, ainsi que d’autres secteurs : la réduction constante du poids. « Que ce soit en l’air, sur l’eau ou sur la terre, les véhicules légers consomment moins de carburant. Cela permet aux entreprises de réduire leurs coûts de fonctionnement, mais aussi leur impact sur l’environnement. De plus, l’emploi de matériaux spécifiquement adaptés à la production devrait réduire les coûts d’acquisition en éliminant les déchets et en diminuant les coûts associés aux rebuts et au recyclage », indique-t-il pour conclure.

N° 77 Mai 2016