Sciaky travaille avec des organismes de recherche de premier plan dans le secteur de la fabrication additive pour repousser les limites de la technologie d'impression 3D métal

La technologie révolutionnaire de fabrication additive par faisceau d'électrons (EBAM) de Sciaky a été le critère décisif pour plusieurs projets de recherche et de développement (R&D) particulièrement prestigieux, impliquant le Département de la Défense américain, l'armée de l'air américaine, Lockheed Martin et Boeing. Stephen O’Bryan, vice-président de Lockheed Martin Aeronautics, a indiqué que la technologie EBAM de Sciaky avait « changé la donne » ; il estime qu'elle devrait permettre des économies pouvant atteindre 100 millions de dollars pour une seule pièce du F-35, sur toute la durée de vie de l'appareil.*

Sciaky a également établi des partenariats avec America Makes et le Center for Innovative Metal Processing through Direct Digital Deposition (CIMP-3D) de l'Université d'État de Pennsylvanie, financé dans le cadre du projet de fabrication ouverte de la DARPA, afin de repousser les limites de la technologie d'impression 3D grâce à des initiatives universitaires et gouvernementales.

La technologie EBAM aide les constructeurs à réduire considérablement les délais et les coûts liés à la production de prototypes et des pièces de grande taille (jusqu'à 5,8 m de longueur), dans pratiquement tous les métaux, dont les alliages réfractaires de haute valeur comme le titane et le tantale.

Parmi les projets de recherche de Sciaky sur la fabrication additive, figurent notamment les suivants :

Small Business Innovative Research (SBIR) pour Air Force Research Lab – Contrat No FA8650-11-C-5165

Sciaky a reçu des fonds dans le cadre du SBIR (programme de recherche et d'innovation des petites entreprises) pour démontrer de bout en bout les procédés et procédures entrant en jeu dans la production de structures économiques en titane à l'intention de l'industrie aérospatiale, à l'aide de sa technologie de fabrication additive par faisceau d'électrons (EBAM) exclusive.

Dans le cadre de cette initiative de recherche, la société Lockheed Martin Aeronautics assume la fonction d'autorité de conception technique (Engineering Design Authority) pour l'armée de l'air américaine. Boeing Research and Technology fournira son expertise relative à l'usinage du titane et des préformes AM, ainsi qu'aux procédures NDT (essais non destructifs). Boeing établira en outre les besoins en équipement pour détermineront l'inspection des préformes AM, fournira les techniques d'inspection géométriques pour les grandes structures, et communiquera les données de procédé qui faciliteront la commercialisation de la technologie à l'issue du projets, pour les programmes nouveaux et plus anciens. L'Institut de l'Espace de l’Université du Tennessee (University of Tennessee Space Institute - UTSI) fournira son expertise dans les domaines du développement et du contrôle des procédés, de la solidification métallique et de la métallurgie du titane. Beaver Aerospace & Defense assurera l'usinage des structures en titane de petites et moyennes dimensions, à partir des préformes EADM. Perryman Company participera à l'élaboration des spécifications relatives aux matières premières pour le filament EB. Solar Atmospheres assurera les services de traitement thermique, ainsi que les services techniques et de production liés aux biens d'équipement.

Accord mentor-protégé du Département de la Défense américain (DoD) avec Lockheed Martin Aeronautics

Sciaky a reçu des fonds dans le cadre du SBIR (programme de recherche et d'innovation des petites entreprises) pour affiner et démontrer la technologie de contrôle en boucle fermée associée à son procédé EBAM. Ce programme a pour but d'optimiser le contrôle tout au long de la procédure de dépôt d'un bain de matériau en fusion, afin d'améliorer la répétabilité du procédé pour la production de structures et de composants destinés à l'industrie aérospatiale.

Department of Defense (DoD) Mentor-Protégé Agreement with Lockheed Martin Aeronautics

Sciaky a pris part à un accord mentor-protégé du Département de la Défense américain (DoD) avec Lockheed Martin, la première entreprise américaine et mondiale de défense et de sécurité, pour perfectionner la technologie de fabrication additive par faisceau d'électrons (EBAM) de Sciaky. Le DoD et l'industrie de la fabrication ont défini le procédé EBAM comme une technologie transformatrice pour la réparation et la production discrète de pièces ; autrement dit, cette technologie pourrait redéfinir et faire avancer les techniques de pointe actuellement utilisées pour la fabrication aérospatiale.

Dans le cadre de cet accord mentor-protégé, Lockheed Martin Aeronautics a aidé Sciaky à développer sa capacité de fabrication et son infrastructure de gestion pour livrer des préformes de haute qualité à base de titane, innovantes et économiques, en quantités suffisantes pour répondre aux futurs besoins du DoD et du maître d'œuvre. Cet accord portait initialement sur la fabrication de composants structurels en titane liés au programme F-35 de Lockheed Martin.

« Le plan initial portait uniquement sur le F-35, mais nous avons finalement décidé de mettre en œuvre la technologie de fabrication additive par faisceau d'électrons sur l'ensemble de nos lignes de produits aéronautiques, afin de réduire les coûts et les délais de production pour nos structures en titane, » a souligné Brian Rosenberger, responsable de l'accessibilité pour les améliorations ou les dérivés chez Lockheed Martin Aeronautics.

Perfectionnement de la technologie de fabrication numérique directe dans le cadre du projet de fabrication ouverte de la DARPA avec l'Université Penn State

Sciaky s'est associé au laboratoire de recherche appliquée de l'Université Penn State pour perfectionner la technologie de fabrication numérique directe (Direct Digital Manufacturing - DDM), grâce aux fonds versés par la DARPA (Agence pour les projets de recherche avancée de défense-Defense Advanced Research Projects Agency). Selon les dispositions de cet accord, un centre de recherche de près de 560 mètres carrés consacré au traitement innovant des métaux par le biais du dépôt numérique direct (Center for Innovative Metal Processing through Direct Digital Deposition (CIMP-3D)) sera implanté au sein du laboratoire de recherche appliquée de l'Université Penn State, et constituera une installation de démonstration de production de calibre mondial dans le cadre du projet de fabrication ouverte de la DARPA.

Cette installation de démonstration de production a pour mission de favoriser le perfectionnement et le déploiement de la technologie DDM pour les systèmes métalliques hautement techniques qui revêtent une importance cruciale pour le Département de la Défense américain (DoD) et l'industrie américaine, via trois domaines d'intervention principaux :

• Perfectionnement et intégration des technologies habilitantes nécessaires afin d'exploiter les attributs du procédé DDM au cours de la conception, et d'optimiser les conditions de traitement DDM pour la production des composants et structures qualifiés
• Collaboration avec l'industrie pour développer et transférer les technologies DDM via la sélection du procédé, la démonstration et la validation en tant qu'intermédiaire facilitateur de confiance
• Promotion des technologies DDM par la formation, l'éducation et la diffusion d'information

Un aspect important de ce futur centre concernerle développement et l'utilisation d'outils de conception et de simulation qui permettront aux participants de l'industrie d'évaluer l'impact et l'efficacité de la technologie DDM avant et pendant les démonstrations de production. La mise en œuvre de ces fonctions au sein d'un système intégré, doté d'un niveau élevé d'interopérabilité, mettra à la disposition des intéressés le jeu d'outils le plus avancé pour évaluer les composants et procédés potentiels du secteur applicables à la fabrication numérique directe. Cette approche exploite la grande force de la base technologique américaine dans le secteur des réseaux virtuels et des systèmes techniques de pointe, en vue de déployer une technologie de rupture qui aura une influence immédiate sur la qualité , l'accessibilité et la disponibilité des composants à tous les niveaux de l'industrie, de même que sur l'utilisation de conceptions et de matériaux innovants que les méthodes de fabrication traditionnelles ne permettaient pas d'exploiter.

« Nous sommes ravis de l'occasion qui nous est donnée de travailler avec l'Université Penn State et la DARPA pour repousser les limites de la fabrication additive / directe, » a indiqué Mike Riesen, directeur général de Sciaky, Inc. « Je suis persuadé que cette initiative ne fera que confirmer que l'esprit d'innovation américain se porte bien. »

** « Une technique révolutionnaire au service du F-35 », par Dan Davis de The Fabricator ; 13 avril 2012