Applications de l'impression 3D dans le secteur de la défense

L'impression 3D permet de répondre à plusieurs enjeux techniques et financiers de l'industrie de la défense. 

L'intégration de cette technologie est d’ailleurs encouragée par les gouvernements du monde entier. Cela s’explique, entre autres, par la flexibilité, la rapidité et la réactivité permise par la fabrication additive, du prototype à la pièce à usage final.

Découvrez les avantages d’adopter l'impression 3D pour la conception de pièces en thermoplastique dédiées au secteur de la défense ainsi que les applications potentielles.

• L'impression 3D dans le secteur de la défense : les bénéfices
• Quand avoir recours à l'impression 3D dans le secteur de la défense ?
• La différence Solaxis : une expertise en fabrication additive parfaitement adaptée à l’industrie de la défense
  
  

L'impression 3D dans le secteur de la défense : les bénéfices

L'impression 3D est une approche de choix pour développer et concevoir des pièces complexes présentant des requis mécaniques élevés, et ce, même du côté thermoplastique. Voici quelques exemples de bénéfices pour lesquels cette technologie est employée dans le secteur de la défense. 

Réactivité et soutien à la préparation militaire de l’État

Le facteur « temps » est d’une importance capitale dans le secteur de la défense. Que ce soit pour concevoir des pièces à la demande ou produire à faible volume, développer des prototypes, fabriquer des outillages, la livraison doit être rapide. Cela est d’autant plus vrai que ce secteur est fort concurrentiel et que les investissements à l’échelle mondiale sont conséquents pour le développement de pièces. En réponse à cette contrainte, la fabrication additive s’avère être une solution optimale. En effet, elle offre la flexibilité, l’agilité et la rapidité de mise en œuvre. Avec l'impression 3D, on personnalise le produit final sans contrainte ; de nombreuses itérations sont possibles et peuvent être effectuées très rapidement et facilement.

Chaînes d'approvisionnement optimisées

Outre l’obtention des requis en termes de productivité, la chaîne d’approvisionnement s’en trouve également simplifiée. Le contexte de production à la demande et sans investissement dans l’outillage permet de réduire considérablement les délais.

L’impression 3D industrielle offre ainsi une meilleure gestion de l’inventaire en permettant de convertir l'inventaire traditionnel en inventaire numérique pour les pièces pouvant être imprimées à la demande. De plus, en consolidant plusieurs pièces en une seule, cela vous permet également de réduire de façon significative le nombre de fournisseurs et le nombre d’outillages.

Réduction des coûts

Comparativement aux méthodes traditionnelles de production de pièces pour l’industrie de la défense, l'impression 3D peut afficher des coûts moindres au projet global, tout dépendamment des quantités requises, car on élimine l’investissement en outillage spécialisé et les frais connexes. Elle permet aussi d’éliminer certaines étapes de la production, comme l’assemblage, dans les cas de consolidation de pièces.

Accélération de l’innovation

Le secteur de la défense fait face à de nombreux défis au quotidien. Les besoins évoluent donc très rapidement. La fabrication additive et sa facilité de mise en œuvre permettent de concevoir de nouvelles pièces présentant des propriétés physiques et/ou géométriques spécifiques et complexes. Leurs fonctionnalités peuvent être validées en peu de temps, qu’il s’agisse d’un prototype fonctionnel ou d’une preuve de concept. 

Quand avoir recours à l'impression 3D dans le secteur de la défense ?

Considérant les bénéfices de la fabrication additive pour le secteur de la défense, de multiples applications sont envisageables, et ce, aussi bien pour produire des pièces en courte série, que pour développer des prototypes ou concevoir des outillages spécialisés.

Production de petites séries dans l’industrie de la défense

Pour certains projets du secteur de la défense, comme les avions et les véhicules spécialisés, le volume de production est certainement moindre comparativement à d’autres domaines comme celui des biens de consommation. De ce fait, l'impression 3D se prêtant parfaitement à la production à faible volume, elle peut être utilisée pour concevoir les pièces suivantes :

• Composantes d’intérieur d’avions ;
• Composantes d’intérieur et d’extérieur de véhicules ;
• Pièces pour MRO (maintenance, repair, and operations) ;
• Pièces pour drones ;
• Composantes de radar et fibres optiques ;
• Divers accessoires de protection.

Développement de prototypes pour l’industrie de la défense

L’innovation étant essentielle au secteur de la défense, l'impression 3D est une approche de choix pour développer des prototypes et valider leurs propriétés physiques et mécaniques. En voici quelques exemples :

• Les composantes d’intérieur et d’extérieur de véhicules et d’avions ;
• Les pièces pour le marketing, ventes et présentations d’envergure ;
• Les pièces de substitution :
  • en attente de réception de l’original (pour compléter un assemblage complexe par exemple) ;
  • pour valider le programme d’usinage ;
  • pour valider les programmes d’inspection CMM. 

Fabrication des outillages spécialisés pour le secteur de la défense

Considérant les enjeux de productivité ou encore la réactivité requise dans l’industrie de la défense, l’impression 3D industrielle est une approche de choix pour fabriquer des outillages spécialisés comme :

• Outillage pour MRO ;
• Outillage pour « composite lay-up » 
• Assises pour assemblage ;
• Moules pour thermoformage ;
• Gabarits de découpe ;
• Supports et charnières ;
• Supports et gabarits d’aide à la production.

La différence Solaxis : une expertise en fabrication additive parfaitement adaptée à l’industrie de la défense

Spécialisé dans l’impression 3D industrielle de pièces en thermoplastique, Solaxis dispose de toutes les ressources et la structure nécessaire pour répondre aux exigences et aux requis de l’industrie de la défense. Notre équipe a développé une expertise de pointe dans cette industrie qui occupe une bonne proportion de notre chiffre d’affaires. Voici quelques raisons pour lesquelles les acteurs de la défense nous choisissent. 

Fabrication de classe mondiale

Outre le fait que Solaxis se démarque par son équipe d’ingénieurs hautement qualifiés, nous disposons d’un vaste parc d’imprimantes FDM (Fused Deposition Modeling, dépôt de fil fondu) et SLS (Selective Laser Sintering, frittage sélectif par laser), et à la fine pointe de la technologie. Cela permet de répondre aux enjeux de productivité du secteur, et ce, même pour des pièces caractérisées par de grandes dimensions.

Capacité de grand format

Les pièces requises par le secteur de la défense peuvent être de grandes dimensions et il peut être nécessaire qu’elles soient produites en un seul morceau. C’est le cas des panneaux de véhicules, des grandes consoles de véhicules, etc. Divers clients se tournent donc vers Solaxis pour obtenir de grandes pièces produites en un morceau.

Nos machines grand format permettent effectivement de maximiser l'enveloppe de production et offrent une grande flexibilité en termes d’optimisation de la production. Cela permet d’optimiser le temps de production, et donc les coûts. 

• FDM / FFF : l'enveloppe de fabrication maximale est de 40 x 40 x 40 po (1000 x 1000 x 1000 mm).
• SLS : l'enveloppe de fabrication maximale est de 15 x 15 x 16 po (381 x 381 x 406 mm).

Pour les pièces dont les dimensions dépassent la taille de l’enveloppe de production, les composantes peuvent être assemblées.

Grande capacité de production

Les contrats militaires nécessitent parfois d’assurer une certaine cadence de production en un temps requis. Le grand parc de machines de Solaxis nous permet de répondre à des demandes de grand volume, requises dans un contrat. 

• FDM : neuf imprimantes 3D industrielles, dont sept de grand format.
• FFF : deux imprimantes 3D industrielles de très grand format et ferme de petites imprimantes.
• SLS : deux imprimantes 3D SLS, un procédé optimal et efficace pour la petite pièce en petites et moyennes séries.

Thermoplastiques d’ingénierie et certifiés FST (flame, smoke, toxicity)

Par ailleurs, il va de soi que de telles technologies offrent un accès à un large choix de matériaux, du thermoplastique standard (PLA, ABS, ASA, PP) au thermoplastique haute performance (PEKK, ou l'ULTEM) en passant par le thermoplastique technique (polycarbonate, nylon).

Les normes FST sont souvent exigées dans le cas de pièces à usage final pour avions militaires, ou même pour certains véhicules militaires. Solaxis offre divers matériaux étant certifiés FST et répondant aux normes : 

• 14 CFR 25.853 ;
• BSS 7238 et 7239 ;
• AITM 2.0007B et 3.0005. 

Les tests effectués établissent que les matériaux certifiés FST chez Solaxis répondent aux exigences de :

• 60s and 12s Vertical Burn ;
• 15s Horizontal Burn ;
• Toxic Gas Emission ;
• Smoke Density ;
• Heat Release Rate of Cabin Materials.

Recherche et développement : un laboratoire hautement équipé

Nos infrastructures comptent un laboratoire hautement équipé (caractérisation des matériaux, essais mécaniques, inspection dimensionnelle, etc.). Cela nous permet de valider la qualité, les propriétés, la répétabilité et la fiabilité des pièces; un requis essentiel dans le secteur de la défense.

Système de gestion de la qualité efficace

• Environnement de production contrôlé selon une méthodologie précise.
• Traçabilité matière - certificat de conformité.
•  FAI (First article inspection).
• Certifications :
  • AS 9100:2016
  • ISO 9001:2015
  • Programme Marchandises Contrôlées
  • Cybersécurité NIST selon CMMC (Cybersecurity Maturity Model Certification)

Possibilité de retombées industrielles et technologiques 

Depuis de nombreuses années, nos ingénieurs mettent à contribution leurs connaissances, leur savoir-faire et leur expertise pour mener des projets de la défense et de recherche et développement (R&D). Les innovations portent sur toute la chaîne de valeur de la fabrication additive (matériaux, procédés, gestion de la qualité, post-traitements, etc.). Considérant ces faits et conformément à la politique RIT (Retombées industrielles et technologiques), les preneurs de décisions ont de nombreux avantages à faire affaire avec Solaxis. En effet, en tant que PME canadienne disposant d'un département de R&D et ayant accès à des matériaux avancés, Solaxis répond aux critères du programme, permettant à ses clients de profiter de retombées industrielles et technologiques.

Méthodologie et spécifications techniques adaptées au secteur de la défense

Grâce à notre expertise en impression 3D, nos certifications, notre structure d’entreprise et une méthodologie certaine pour mener à bien vos projets, Solaxis dessert depuis plusieurs années le secteur de la défense. 

Quand il est question de pièces plus critiques et répétables, il est nécessaire de présenter une méthodologie précise et détaillée du contrôle de procédés et de qualité. C’est ce qui permet de certifier et contrôler nos procédés de fabrication pour obtenir une répétabilité dans la production, en produisant des échantillons pendant la production, en vérifiant certains paramètres des équipements, comme le taux d’humidité, etc.

Vous œuvrez dans le secteur de la défense et vous souhaitez innover, valider un concept ou produire des pièces à faible volume ? Notre équipe de professionnels se fera un plaisir de vous conseiller ! Contactez-nous.