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FP7

NESMONIC Résultat en bref

Project ID: 337568
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: Espagne

Un procédé avancé pour la fabrication de pièces de moteur haute performance

Des scientifiques financés par l'UE ont mis en œuvre un processus de fabrication métallurgique à base de poudre appelé compression isostatique à chaud de forme complexe (NSHIP) permettant de produire des pièces complexes pour les moteurs d'avion.
Un procédé avancé pour la fabrication de pièces de moteur haute performance
L'utilisation de ce procédé pourrait révolutionner la production de pièces aéronautiques complexes hautes performances, et contribuer à rendre plus abordables de nombreuses pièces d'avion dont la complexité augmente le coût. Ce procédé applique des températures et pressions élevées en autoclave afin de produire des composants denses de forme complexe, à partir de différents matériaux en poudre. On obtient ainsi des composants complexes finis présentant des propriétés mécaniques supérieures aux pièces équivalentes fabriquées à l'aide de méthodes de production traditionnelles.

Le projet NESMONIC (Net shape manufacture of Ni superalloy engine casing), financé par l'UE, a utilisé cette technologie pour produire un carter de moteur en IN718, en parvenant à réduire de 80 % les matériaux de qualité aérospatiale consommés et en éliminant les coûts de mise au rebut et de recyclage des copeaux. Ce procédé de fabrication a également permis de réduire la consommation d'énergie de 75 % en réduisant les opérations d'usinage très gourmandes en énergie.

Les scientifiques ont résolu plusieurs problèmes associés à l'application de cette technologie aux pièces de moteur. Ils ont notamment dû trouver une solution aux difficultés liées à l'utilisation de la technologie de compression isostatique à chaud avec une poudre en superalliage de nickel, au coût élevé de l'outillage sacrificiel, à la diffusion de la couche superficielle sur les composants due à l'interaction avec le matériau de l'outil et enfin, au manque d'informations crédibles sur les performances des pièces IN718 produites à l'aide du procédé NSHIP.

L'équipe a réalisé plusieurs essais afin d'identifier les poudres et conditions de compression isostatique à chaud les plus propices à la production de pièces présentant la microstructure et les propriétés souhaitées. Elle a développé de nouvelles méthodes d'outillage et étudié des techniques d'ingénierie de surface permettant d'éliminer l'interaction entre l'outil et le composant. Le projet NESMONIC a utilisé un modèle de consolidation par poudre IN718 dans le but de calculer la géométrie d'outil adaptée pour produire des formes complexes réussies dès le premier essai.

Le procédé de compression isostatique à chaud de formes complexes permet de fabriquer à température et pression élevées les composants complexes clés nécessaires pour réduire la consommation de carburant des gros moteurs d'avions civils. En élevant la température des cycles de moteur grâce à l'utilisation d'alliages de nickel hautes performances, le projet réduit les émissions des moteurs et contribue à atteindre les objectifs ambitieux du conseil consultatif ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (ACARE), tels que la réduction de moitié des émissions de dioxyde de carbone d'ici 2020.

Informations connexes

Mots-clés

Fabrication avancée, compression isostatique à chaud de forme complexe, moteur d'avion, NESMONIC, IN718
Numéro d'enregistrement: 191039 / Dernière mise à jour le: 2017-02-08