Le projet FAHRA a d’abord permis d’évaluer la maturité du procédé WAAM TIG pour la fabrication d’ébauche de titane dans une enceinte inertée. Un modèle de coût détaillé a été mis en place permettant d’identifier les facteurs clés sur lesquels travaillés pour améliorer l’analyse technico économique de ce procédé par rapport aux technologies conventionnelles.

Un benchmark des différentes solutions de systèmes de soudage TIG et l’optimisation des jeux de paramètres a permis d’améliorer la productivité et d’atteindre un taux de dépose brut de 4kg/h.

En parallèle de ce travail expérimental, un modèle de simulation de l’oxydation lors de la fabrication WAAM a été mis en place et validé grâce à la boite à gant de l’IRT Jules Verne permettant de maitriser la teneur en O2 de 1 à 1000ppm. Des caractérisations poussées ont permis d’étudier l’influence de la teneur en O2 sur l’oxydation de l’ébauche et son comportement. L’objectif de ces travaux était d’entamer une démarche qui vise à définir au plus juste l’inertage requise. De plus, un outil de simulation thermique représentatif a été mis en place pour optimiser les stratégies de dépose et améliorer la productivité de la fabrication.

 

Impacts techniques & économiques 

  • Amélioration de la productivité du procédé de fabrication WAAM-TIG
  • Identification des leviers techniques pour diminuer l’impact économique grâce au développement d’un modèle de coût
  • Caractérisation de l’impact de la qualité de l’inertage sur la qualité de l’ébauche
  • Simulation des phénomènes d’oxydation lors de la FA WAAM TIG
  • Optimisation des trajectoires de fabrication par la simulation thermique

 

Applications industrielles 

Les applications visées concernent la fabrication d’ébauches de pièces en alliage de titane pour le secteur aéronautique. Les pièces visées sont actuellement fabriquées par des procédés de fabrication classique soustractifs à partir d’un bloc de matière massif (forge/usinage). La fourniture d’ébauches au plus proche de la géométrie finale améliore le ratio « Buy-to-Fly » et donc le gain économique (matière consommée, temps d’usinage et outils coupants) ainsi que l’empreinte environnementale.