La fabrication additive métallique perce dans l’industrie

La fabrication additive métallique en pleine expansion transforme profondément le secteur industriel. En 2023, le marché mondial de l'impression 3D industrielle a atteint 20 milliards de dollars et devrait croître à un taux annuel de 15,8 % entre 2024 et 2032 selon gminsights.com. Les secteurs de l'énergie, de l'aérospatiale et de la défense deviennent de gros utilisateurs. Revue de projets.

« La fabrication additive s'impose aujourd'hui comme un levier incontournable pour renforcer la souveraineté et la compétitivité des filières stratégiques françaises. Framatome en fait un pilier majeur de ses opérations, en vue de renforcer la sécurité de la chaîne d'approvisionnement et de favoriser l'innovation dans la conception des composants nucléaires », indiquait Jean-Bernard Ville, Senior Executive Vice President, Business Unit Projets et Fabrication de Composants chez Framatome, à l’occasion de l’inauguration de la pose de la première pierre d'un centre Framatome dédié à la fabrication additive, sur son site de Romans-sur-Isère. Cette installation industrielle unique en Europe, et d’un investissement de 25 millions d’euros, va réaliser des composants mécaniques par impression 3D métallique pour les besoins des secteurs industriels du nucléaire et de la défense, en déployant la FA par arc-fil et la fusion laser sur lit de poudre. L’objectif : produire des composants, de quelques kilogrammes à quelques dizaines de tonnes. Le recours à ces procédés réduit significativement l'impact environnemental des fabrications par une utilisation optimisée de ressources. 

Un hub pour le nucléaire

Toujours dans le nucléaire, le CEA et Nikon SLM Solutions lancent Mantra, un hub conjoint d’innovation, dédié à la fabrication additive de composants de grande taille pour l’ensemble de la filière nucléaire. « Avec le Hub Mantra, nous visons à faire de la fabrication additive une solution fiable et compétitive pour l’industrie nucléaire, explique Stéphanie Riché, responsable du programme « économie circulaire des matériaux » au CEA. La collaboration avec Nikon SLM Solutions nous donne accès à une technologie de pointe, ici en Europe, et rend possible le co-développement de solutions en phase avec les standards rigoureux du secteur. Ce partenariat bénéficiera à tous les acteurs industriels en Europe et au-delà. »

Dans l’aéronautique fabriquer des pièces de structure

Dans l'industrie aéronautique, les recherches sur la FA vont bon train. Il est envisagé de fabriquer les pièces de structure d'avion par impression 3D à la place de l'usinage pour économiser les métaux chers, comme le titane et le nickel. Pour développer cette technologie, l'école d'ingénieur en aéronautique ISAE-Supaero et l'Institut Clément Ader (ICA) de recherche sur les matériaux, à Toulouse, viennent d'inaugurer une machine de fabrication additive par dépôt de fil métallique fusionné par soudage à l'arc électrique, capable de fabriquer des pièces de 1,50 mètre de long. Les chercheurs étudient quelles pièces d'avion pourront être imprimées et avec quels matériaux. Un projet mené avec Segula Technologies consiste à fabriquer des réservoirs de stockage d'énergie en multi-matériaux. Le laboratoire est en discussion avec Airbus et Safran pour développer des procédés de fabrication additive de pièces de structure et de moteur.

En conclusion

La fabrication additive ouvre la voie à de nouveaux designs de composants, des matériaux plus performants, et une durabilité de long-terme dans des environnements exigeants et stratégiques.