L'outillage au service de l'aérospatiale de la prochaine génération
Les nouveaux matériaux et la fabrication numérique permettent d'alléger les avions, de les rendre plus sûrs et plus économes en carburant, et Sandvik y contribue largement.
Les solutions d'outillage avancées sont essentielles au succès de l'industrie aérospatiale et Sandvik fournit des outils et des processus pour la fabrication de composants pour les pièces structurelles et les moteurs d'avions. " En travaillant en étroite collaboration avec les entreprises aérospatiales dans nos centres de compétences dédiés à l'ingénierie aérospatiale, Sandvik est à l'avant-garde des outils de coupe avancés, des solutions d'outillage modulaires et des logiciels qui permettent de gagner du temps et de réduire les stocks ", déclare Nicklas Bylund, directeur des projets d'ingénierie chez Sandvik Coromant à Durham, aux États-Unis.
"La qualité et la sécurité sont les principaux objectifs de la construction aéronautique", ajoute Jérôme Cavin, Global Manager Engineering Projects Aerospace chez Sandvik Coromant, basé à Chongqing, en Chine, "Les concepteurs ne font jamais de compromis sur ces aspects au nom de l'efficacité ou de la réduction des coûts. Ils peuvent créer des modèles très complexes et essayer de nouveaux matériaux tant qu'ils sont sûrs et qu'ils permettent d'économiser du poids et/ou d'améliorer le rendement énergétique.
Les innovations ouvrent la voie aux engins spatiaux
Les composants aérospatiaux sont souvent fabriqués dans des matériaux résistants à la chaleur et difficiles à usiner, tels que le titane, les superalliages et les composites, avec des vitesses de coupe plus faibles et une durée de vie d'outil plus courte. Les composites avancés tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC) sont de plus en plus répandus dans l'aérospatiale en raison de leur rapport résistance/poids élevé, et environ 50 % des structures des avions modernes, comme l'Airbus A350 et le Boeing 787 Dreamliner, sont fabriquées à partir de PRFC.
Compte tenu de la complexité de la conception des composants et des spécifications exigeantes, le choix des outils et de la méthode d'usinage les plus appropriés est vital. Selon Bylund, c'est là que les outils FAO de Sandvik peuvent faire une grande différence : " Notre suite FAO optimise les rendements de fabrication et réduit les délais, tandis que nos outils sont adaptés aux exigences extrêmement strictes des composants utilisés dans la construction aéronautique ".
Cavin ajoute : "L'expertise FAO de Sandvik qui soutient nos processus optimisés est notre principal facteur de différenciation."
Programmes de développement de processus
En outre, Sandvik propose des programmes de développement de processus et de formation pour intégrer les routines de fabrication sûres et rentables afin d'obtenir des résultats de qualité pour chaque composant. Des normes de sécurité rigoureuses, des matériaux coûteux et des niveaux de tolérance serrés nécessitent des outils qui font leur travail.
Sandvik Silent Tools™, par exemple, est une famille de porte-outils pour le tournage, le fraisage, l'alésage et le perçage qui a la faveur des fabricants d'avions. Les porte-outils sont conçus pour minimiser les vibrations grâce à un amortisseur situé à l'intérieur du corps de l'outil, ce qui est idéal pour les pièces aéronautiques sensibles où la moindre vibration peut compromettre la qualité des composants. " La majorité des clients utilisent ces outils pour les longs porte-à-faux ; cependant, même avec des porte-à-faux plus courts, il est possible d'obtenir d'importantes augmentations de productivité et des améliorations de la qualité de la surface ", explique Bylund.
"Les clients planifient à l'avance et développent les composants dont ils ont besoin pour l'efficacité et la sécurité globales, puis c'est à nous de trouver un moyen de les fabriquer. C'est ce qui rend notre travail si intéressant, stimulant et amusant", ajoute M. Cavin.
Il en résulte des machines-outils plus efficaces, moins gourmandes en énergie et capables d'usiner des composants plus complexes en utilisant le tournage ou le fraisage dynamique.
Si la construction aéronautique est une application où les exigences en matière de matériaux et d'outils sont extrêmement strictes, c'est encore plus vrai pour les engins spatiaux, où les innovations de Sandvik ouvrent également la voie.
Sandvik a mis au point des poudres métalliques spécialement conçues pour répondre aux besoins extrêmes de l'espace. Le matériau utilisé pour les chambres de combustion des moteurs de fusée, par exemple, doit pouvoir résister à des gaz de combustion à 3 000 K (2 727 °C/ 4 941 °F). Il est donc équipé de centaines de canaux de refroidissement à l'azote liquide avec l'alliage à base de cuivre Osprey® C18150 (CuCrZr), atomisé au gaz.
Chaînes d'approvisionnement mondiales
L'industrie aérospatiale s'appuie sur des chaînes d'approvisionnement mondiales avec un réseau de sous-traitants et d'installations de production. En tant qu'entreprise mondiale présente sur tous les grands marchés, Sandvik est en position de force à une époque où les tarifs douaniers et autres obstacles au commerce favorisent de plus en plus l'approvisionnement national : "Sandvik est capable de coordonner en douceur les livraisons et les projets dans différentes régions et nous avons un avantage concurrentiel lorsque les clients délocalisent la production dans d'autres pays. Notre réseau mondial, avec ses compétences en ingénierie et son matériel réparti sur différents sites, soutient les clients", note M. Bylund.
Être fournisseur de l'industrie aérospatiale exige des solutions de premier ordre, mais ceux qui sont en mesure de les fournir sont là pour longtemps. Selon la banque d'investissement Harris Williams, "des années de sous-production, le vieillissement de la flotte mondiale d'avions et la croissance constante des voyages dans le monde stimulent la demande dans tous les segments des services aéronautiques".
Boeing et Airbus ont tous deux enregistré l'une des commandes les plus importantes de leur histoire en 2023, soit près de 500 jets au total. Le duopole traditionnel est toutefois remis en question par de nouveaux acteurs : "Nous constatons que le nouvel acteur chinois COMAC a passé d'importantes commandes de quelque 1 200 appareils", explique M. Cavin.
"Cela fait plaisir d'être passager d'un avion que nous avons contribué à fabriquer !