Procédés de fabrication additive métal DED : OPT’ALM innove avec NX Manufacturing

OPT’ALM : Innover avec la fabrication additive DED

Implantée au cœur du pôle aéronautique français, la PME toulousaine OPT’ALM est née d’une ambition : inventer et déployer industriellement des procédés de fabrication plus rapides, moins coûteux et plus respectueux de l’environnement. Ses offres s’adressent aussi bien à la fabrication de pièces personnalisées (Mix Process), qu’à la maintenance et à la réparation de pièces cri-tiques à forte valeur ajoutée (MRO / MCO). La société se positionne sur des secteurs mettant en œuvre des matériaux de haute technicité, coûteux et difficiles à travailler : aérospatial, défense, naval, énergie.

OPT’ALM a mis au point deux procédés bre-vetés pour la fabrication additive métal DED (Directed Energy Deposition) : le premier porte sur la conception et la fabrication sans collage de structures sandwich pour des applications en environnements sévères (fortes variations de température, con-traintes mécaniques élevées) ; le second sur la simplification de l’assemblage de structures de type bielles et arbres de trans-mission (optimisation de la quantité de matière et des performances de la structure à iso-volume d’encombrement).

« Nous plaçons l’innovation au cœur de notre stratégie », souligne Alain Toufine, Docteur en génie mécanique, président de la société OPT’ALM qu’il a co-fondée avec Loïc Mesmin. « Nous travaillons en étroite relation avec des laboratoires experts comme le CIRIMAT : c’est une des clés de notre succès. Nous sommes également très impliqués dans des projets européens de grande envergure, à l’instar du programme Clean Sky2 dont l’objectif est de développer un système aérien propre, innovant et concurrentiel. »

Industrialiser les procédés de fabrication additive : le choix de NX Manufacturing

Pour soutenir sa croissance, la société a récemment fait l’acquisition d’une machine MODULO 400 BeAM à 5 axes continus, pilotée par un contrôleur Siemens SINUMERIK 840D.

Après une phase d’évaluation, OPT’ALM a choisi le logiciel NX Manufacturing de Siemens Digital Industries Software et son module Muti-Axis Deposition pour simuler et piloter sa machine BeaM. Le module Multi-Axis Deposition simule le process com-plet de fabrication multiaxes : il calcule et visualise les trajectoires du dispositif de dépôt. Cette impression 3D multiaxes présente des avantages intéressants : elle est beaucoup plus rapide que de nombreux systèmes à plan fixe et les tailles de pièces maximales sont beaucoup plus grandes. Afin de déployer efficacement le logiciel NX, OPT’ALM s’est appuyé sur l’expertise de Janus Engineering, partenaire de longue date de Siemens Digital Industries Software autour des solutions NX Manufacturing.

Janus Engineering a accompagné OPT’ALM dans le choix et la mise en œuvre de la solu-tion globale et développé un post-proces-seur assurant la liaison directe entre les données NX et la machine BeAM.

« Siemens Digital Industries Software pro-pose une véritable stratégie additive, avec un module multiaxes très performant : c’est ce qui nous a immédiatement séduit », explique Alain Toufine « Avec les solutions Siemens nous avons fait le choix de la fiabil-ité, de la performance et de la capacité de personnalisation. »

« A la différence d’autres logiciels qui adapt-ent ou dérivent l’approche traditionnelle d’usinage FAO à 5 axes à l’impression 3D, Siemens a développé des outils pensés pour la fabrication additive et ses spécificités », ajoute Jean Daniel Klockenbring, ingénieur d’affaires chez Janus Engineering.

Des bénéfices très significatifs pour les industriels

Au travers d’études et de projets industriels OPT’ALM a pu mettre en évidence des gains très significatifs aussi bien pour la fabrica-tion que pour la réparation de pièces aéro-nautiques critiques. Les trois exemples ci-dessous illustrent ces bénéfices.

Économie de matière

Dans le domaine du Mix Process, l’ajout de formes et de fonctions par impression 3D sur une structure a permis de réduire, à iso-design, de 11 à 5 le ‘Buy to Fly’ ratio, c.a.d. le rapport entre la masse de matière première achetée et la masse de matériau de la pièce finie, soit une économie de matière d’environ 60%.

Réduction des temps de cycle

L’exemple d’une pièce aéronautique, une conduite en alliage de Titane réalisée pour le sous-traitant aéronautique de rang 1 STELIA Aerospace, illustre le potentiel de gains en termes de délai de fabrication : cette pièce, auparavant réalisée en cinq sous-ensembles, a été fabriquée en une seule opération grâce au procédé mis en œuvre par OPT’ALM. Ce qui se traduit par une réduction du temps de cycle de plus-ieurs semaines à quelques jours.