Déflecteur d’huile d’AIRBUS HELICOPTERS

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Déflecteur d’huile d’AIRBUS HELICOPTERS

08:59 08 septembre in Etudes de cas
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Lorsque les technologies traditionnelles sont dépassées

 

Les défis

La concurrence internationale et l’environnement économique actuel exacerbent la demande en produits de plus en plus performants et condamnent les entreprises à toujours repousser les limites de l’innovation. Le succès d’une entreprise se mesure à sa capacité à intégrer les découvertes technologiques et à les appliquer industriellement pour atteindre l’excellence.

AIRBUS HELICOPTERS , le constructeur d’hélicoptères d’AIRBUS GROUP, en étant capable de réinventer constamment ses hélicoptères, de la conception des composants aux matériaux et procédés de fabrication, est la preuve actuelle que l’innovation est le tremplin de la croissance. Atteindre ce niveau d’excellence et s’y maintenir demande l’exploration continuelle de nouvelles pistes d’innovation et le développement des technologies de pointe pour permettre des avancées remarquables.

Un hélicoptère est un appareil hautement sophistiqué composé de nombreuses pièces techniques complexes dont certaines jouent un rôle crucial, notamment pour la sécurité en vol. L’une de ces pièces, le déflecteur d’huile, composant d’un sous-système essentiel, est jusqu’à l’heure fabriquée selon les méthodes conventionnelles longues et onéreuses, exemple élémentaire de la nécessité d’amélioration du procédé de fabrication par l’innovation.

Historique

Afin d’assurer des résultats répétitifs, la dernière étape du formage requiert actuellement une intervention manuelle et la nécessité d’une main-d’œuvre hautement qualifiée et de plus en plus rare et coûteuse.

La fabrication d’un déflecteur d’huile passe par plusieurs étapes. La première est un formage à passes multiples sur presses élastomères, suivi d’un traitement thermique sur la pièce brute en aluminium 6061 TO afin d’obtenir un revenu T4. Par ce procédé, les tensions internes sont relâchées générant des déformations nécessitant un calibrage supplémentaire sur presse élastomère. La finition exige une intervention manuelle (après emboutissage profond) sans aucune possibilité de mécanisation.

AIRBUS HELICOPTERS maîtrise cette gamme opératoire et obtient les résultats escomptés, mais la complexité de ces opérations, les coûts de production, les rebuts et les temps de cycle sont des risques potentiels réels en termes de non qualité et de compétitivité économique.

 

AIRBUS HELICOPTERS – Une technologie de rêve

AIRBUS HELICOPTERS est très vite arrivé à la conclusion que seuls des développements importants pour la fabrication de cette pièce et pour d’autres de la même famille pourraient garantir robustesse désirée et avantage compétitif. Les impératifs étaient la simplification de toutes les étapes opérationnelles et l’augmentation de la qualité, sans investissements prohibitifs et dans le respect des technologies écologiques.

Leurs objectifs étaient donc les suivants :

  • Élimination des traitements thermiques
  • Réduction du nombre d’opérations du processus de fabrication
  • Suppression des opérations manuelles de finition
  • Utilisation de nouveaux matériaux performants

Tous ces objectifs devaient être atteints en stricte conformité aux normes de qualité, de sécurité, de performance dimensionnelle et mécanique tout en améliorant la productivité.

Pourquoi ces objectifs semblaient-ils si difficiles à atteindre ?

Réaliser ces objectifs en améliorant simplement les méthodes conventionnelles aurait été extrêmement difficile du fait des limites déjà atteintes en termes de profondeur d’emboutissage avant rupture, de distribution de contraintes résiduelles, de formage à passes multiples et de traitements thermiques complémentaires requis.

Travailler en partenariat

Dans le domaine de la technologie, les découvertes et innovations sont souvent le résultat d’une juxtaposition et du regroupement de plusieurs champs d’expertise. Conscient des enjeux économiques, AIRBUS HELICOPTERS s’est associé à Bmax, entreprise spécialisée dans les solutions pour la mise ne forme de métaux par déformation à haute vitesse, mis en œuvre par décharges électriques sous très haute tension permettant un emboutissage plus profond de la tôle tout en atteignant l’état final du matériau en moins d’opérations et de reprises.

 

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L’équipe, de gauche à droite :
D. Alleman (Bmax); G. Avrillaud (Bmax); Delphine Alléhaux (AIRBUS HELICOPTERS) : Ingénieur – Procédés matériels – Responsable des nouveaux développements technologiques; Robert Ré (AIRBUS HELICOPTERS) Chef – Innovation industrielle et Structures de déploiement; J. Bonafe (Bmax), M. J. Jimenez (Agent Bmax – France)

 

Les essais en vol du démonstrateur X3 d’AIRBUS HELICOPTERS (Image: Copyright AIRBUS HELICOPTER – Patrick Penna)

Le nombre accru de nouveaux matériaux métalliques et composites utilisés dans la conception et la fabrication de pièces d’aéronefs impose aux spécialistes des procédures d’assemblages et de déformation de ce type de matériaux de faire preuve de plus en plus de créativité afin de rester à la pointe du progrès en matière de performance, de robustesse, de qualité et de compétitivité.

 

Solutions de Bmax

Bmax est le spécialiste des technologies de Magnéto-Formage, direct et indirect, et d’Électro-Hydro Formage. Pour la problématique actuelle, l’Électro-Hydro Formage a été privilégié pour plusieurs raisons :

–        La taille des pièces à fabriquer
–        La complexité des pièces

L’Électro-Hydro Formage (EHF) est un procédé utilisé pour former les métaux à très haute vitesse, au moyen d’ondes de choc créées dans un milieu aqueux par des décharges électriques à très haute tension.

Dans le cadre de ce projet, la pièce brute de départ est en aluminium (Al 6061) directement à l’état T4. À la place des 2 matrices utilisées par AIRBUS HELICOPTERS sur les presses élastomères, une seule matrice a été nécessaire.

 

Conclusions

Le déflecteur d’huile a été formé avec le dimensionnel et la précision requis, sans intervention manuelle et sans traitements thermiques complémentaires. Les 35 % d’allongement à la rupture obtenus sont à comparer aux 15 % obtenus précédemment par les moyens conventionnels.

Ce projet est une réussite éclatante pour les spécialistes d’AIRBUS HELICOPTERS et de Bmax qui, grâce à leurs efforts communs, ont su relever les défis techniques et économiques et repousser les limites technologiques.

 

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