Réalisés dans le cadre du projet Cellule HF, les travaux ont permis le développement de matrices de formage et de procédés métalliques pour réaliser plus rapidement des pièces complexes de grandes dimensions et les rendre plus performantes.

 

En effet, l’usage du titane dans l’industrie aéronautique s’est considérablement développé en conjonction avec le développement des avions en composite. Ainsi la maîtrise du formage à haute température du titane est devenu un enjeu important pour la filière, tant pour des objectifs de productivité pour que pour des objectifs de coût. Les procédés de formage à chaud des matériaux métalliques suscitent de l’intérêt car ils offrent l’opportunité de fabriquer des pièces de formes souvent complexes et possédant une résistance à la rupture élevée pour une masse finale de pièce optimisée.

 

Répondre aux montées en cadence, déployer cette technologie pour la réalisation de pièces de plus en plus complexes, mieux maîtriser la qualité des pièces obtenues (notamment leur homogénéité en épaisseur) sont autant d’enjeux qui nécessitent d’aller vers des procédés innovants, tout en exploitant au mieux les avantages des procédés actuels, le formage à chaud (Hot Forming) et le formage superplastique (Super Plastic Forming). L’évolution logique envisagée pour l’avenir des procédés de formage à chaud est ainsi le couplage de ces deux technologies au sein d’un même outil dans un objectif de synergie.

 

La conception des outils de formage est de première importance pour ces procédés. Pour diminuer la durée des phases de développement et limiter les coûts associés à ces outils, il est nécessaire d’accentuer l’effort sur le développement d’outils de simulation numérique des procédés, leur évaluation et leur validation par confrontation à des essais expérimentaux sur des pièces représentatives. Une simulation numérique maîtrisée doit également permettre d’optimiser la mise au point de ces nouveaux procédés et de limiter les essais, coûteux.

 

Un nouveau procédé de formage… qui prend forme !

Le projet Cellule HF a permis de réels gains ainsi qu’en témoigne Sylvie Gallet, Head of innovation and development for metallic technologies chez Airbus, l’un des partenaires du projet.

Sur le projet Cellule HF nous avons obtenus de réels gains notamment en termes de coût de fabrication sur des pièces en titane. En effet, le coût matière titane est réduit car les plaques sont désormais plus fines. Le procédé hybride HF / SPF est davantage répétable que le précédent procédé qui reposait uniquement sur du SPF.

Il découle également de la réduction de matière deux progrès significatifs. Premièrement, une amélioration de la qualité finale des pièces, l’épaisseur des plaques est plus homogène et présente un meilleur état de surface. Et deuxième point non négligeable, le temps du cycle de production est réduit. Enfin, la mise au point de ce nouveau procédé a permis de travailler avec une température de formage réduite ce qui a impact direct sur la consommation d’énergie.

 

Le projet nous a permis d’élaborer une pièce à l’échelle 1 et une étude de capabilité complémentaire a été menée sur une trentaine de pièces.

Les bons résultats de Cellule HF ont aussi fait naître deux autres projets permettant de poursuivre les développements sur ce type de procédés : SITCOM (qui porte sur le développement d’un outil de simulation numérique pour prédire l’endommagement thermomécanique d’outillages de formage à haute température) et  LIPSKIN (développement de procédés innovants  pour le formage métallique à chaud et à froid d’un alliage d’aluminium pour la réalisation d’un tronçon de bord d’attaque d’une entrée d’air moteur).

 

Partenaires du projet

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