Le 18 octobre 2019

CENIT : Succès du projet de recherche européen Bionic Aircraft

Pour la première fois, la chaîne complète de processus d'impression 3D dans CATIA V5

Domaines      

Stuttgart, octobre 2019

Objectif de recherche atteint : Au cours des trois dernières années, le consortium international composé de neuf partenaires a réussi à mettre au point des procédés de production plus économes en ressources pour le secteur aéronautique. À ce niveau, le système de CAO CATIA V5, que CENIT a doté des interfaces correspondantes, a joué un rôle clé. Pour la première fois, le système peut prendre en charge le processus entier d'impression 3D de composants au sein d’une solution logicielle unique, de la conception à la retouche. Grâce aux nouvelles structures de support bioniques des pièces d’impression 3D mises au point par Fraunhofer Research Institution for Additive Manufacturing Technologies IAPT sur la base de cellules unitaires, les utilisateurs du logiciel pourrons désormais économiser de la matière, du temps et donc des coûts, tout en bénéficiant d’une qualité améliorée. Les résultats de recherche de Bionic Aircraft servent de base aux solutions intersectorielles dans le domaine de la fabrication additive. Les premières formations à l’utilisation du logiciel ont déjà débuté. 

CENIT : Succès du projet de recherche européen Bionic Aircraft

« Depuis le début, l'impression 3D et la conception bionique ont joué un rôle important dans le projet de recherche mené par la Commission européenne. Nous poursuivions un objectif ambitieux, à savoir réduire le poids des composants de l’avion et, par conséquent, réduire la consommation de carburant », explique le coordinateur du projet, Dr. Philipp Imgrund de la Fraunhofer IAPT, dont le siège social se trouve à Hambourg.

Fabrication additive : chaîne de processus fermée

Grâce à l'interface mise au point par CENIT pour faire le lien entre le système de CAO CATIA V5 et l'imprimante 3D, les composants peuvent désormais être imprimés directement à partir du logiciel de CAO. « Dans ce contexte, il est essentiel que toutes les étapes du processus, y compris la retouche, puissent être prises en charge dans CATIA V5 », déclare Jochen Michael, Senior Consultant chez CENIT. Il ajoute : « Il n'est plus nécessaire de quitter l'environnement de développement et aucune conversion de données n'est plus nécessaire, ce qui permet de gagner du temps et d'améliorer la qualité. »

Structures de support bioniques : inspirées par la nature

Les travaux de recherche de la Fraunhofer IAPT ont été littéralement inspirés par la nature. Qu'il s'agisse de l'aile de papillon ou de la cime des arbres, les structures maillées et ramifiées ont inspiré l'équipe de projet lors de la mise au point de structures de support économes pour les pièces 3D, en outre faciles à retirer. Les structures de support permettent de soutenir certaines pièces à des endroits déterminés pendant le processus de fabrication additive, et doivent être retirées après l’impression 3D ou par fraisage. Outre les nouveaux développements, l'équipe de la Fraunhofer IAPT a validé les structures de support existantes et les a associées à des cas d'utilisation spécifiques afin qu'elles puissent être désormais sélectionnées automatiquement dans le processus d'impression 3D.

Dernier jalon : la cellule unitaire

Ces derniers mois, les partenaires du projet ont travaillé en particulier à finaliser la chaîne de processus d'impression 3D. Grâce à un ensemble d'outils disponible depuis le logiciel de conception, les structures de support sont désormais créées implicitement. Autrement dit, CATIA V5 ne crée plus un ensemble de géométries individuelles mais un volume. Un attribut matérialisé par une couleur lui est associé. Lors de l’une des étapes, le volume est rempli avec la géométrie de cellules unitaires. « Grâce aux cellules unitaires, vous êtes libre de concevoir la géométrie du support, sans nuire aux performances du système de CAO. Par exemple, il est désormais possible d’obtenir des structures de support graduées dont la structure peut varier d’une couche à l’autre », explique Jochen Michael.

Une cellule unitaire peut être imaginée comme un cube de n'importe quelle taille dans lequel une géométrie est générée. Il est possible de définir un nombre quelconque de cellules unitaires. Ces cellules unitaires sont divisées en couches. Dans le fichier de configuration, la couleur (attribut) est liée à une cellule unitaire. Avantage : Les cellules unitaires ne sont créées qu'une seule fois et peuvent être réutilisées aussi souvent que nécessaire. Les données de slices sont stockées dans un format XML neutre. Lors de la dernière étape, le postprocesseur mis au point par CENIT est utilisé. Celui-ci génère les données spécifiques à la machine. Il génère les chemins empruntés par le laser lors de l'exposition et remplit les surfaces avec les cellules unitaires préfabriquées. « C’est là que la géométrie finale apparaît », explique le Dr Imgrund.

« Bionic Aircraft » : plus d'efficacité des ressources dans le secteur aéronautique

De septembre 2016 à août 2019, « Bionic Aircraft », le projet de recherche financé par la Commission européenne (numéro de commande 690689), a eu pour objectif d'augmenter l’efficacité des ressources dans l’industrie aéronautique. Neuf partenaires internationaux d’un consortium issu de l’industrie, de la recherche et du développement, dont le spécialiste en informatique CENIT et la Fraunhofer IAPT, ont travaillé conjointement à mettre au point de nouveaux concepts, méthodes et solutions. L'accent a été mis sur la fabrication additive et la conception bionique.


Plus sur CENIT : www.cenit.com/fr_FR

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