Le guide ultime pour Fabrication de pièces pour l'aérospatiale
Vous êtes-vous déjà demandé quelle était la taille du marché de la fabrication de pièces pour l'aérospatiale ? Selon une étude de l Rapport de Grand View ResearchEn 2019, la taille du marché était de 907,2 milliards de dollars. Le même rapport indique qu'il prévoit une expansion à un TCAC de 4,1% de 2020 à 2027.
Les implications d'une telle expansion sont énormes pour les entreprises de fabrication de pièces aérospatiales. Il est essentiel de se tenir au courant des dernières technologies et tendances dans le domaine de la fabrication de pièces pour l'aérospatiale afin de pouvoir répondre à une demande qui évolue de plus en plus.
Fabrication de pièces aérospatiales est un secteur sensible en ce qui concerne les tolérances et le manque de marge d'erreur. Les pièces d'avion doivent être légères, de dimensions précises, durables et résistantes à la température. Compte tenu de ces exigences strictes, il n'est pas surprenant que cette industrie soit fortement réglementée.
Voyons donc quelles sont les règles et réglementations en vigueur et ce qui fait la qualité et la réussite d'un processus de fabrication de pièces aérospatiales.
Explication de l'industrie de la fabrication de pièces pour l'aérospatiale
Lorsque l'on parle de l'industrie de la fabrication de pièces aérospatiales, on pense aux avions, aux engins spatiaux, aux missiles guidés, aux unités de propulsion, aux moteurs, etc. Tous ces véhicules sont composés de différentes machines et de différents composants.
Comme son nom l'indique, l'industrie de la fabrication de pièces aérospatiales s'occupe de la production de pièces et de composants pour les véhicules aériens et spatiaux.
Lorsque l'on parle de vaisseaux spatiaux et d'avions, la sécurité est la première chose qui vient à l'esprit de chacun. En raison des chocs importants, des fluctuations de température et des contraintes auxquelles les véhicules aérospatiaux sont soumis tout au long de leur voyage, leurs composants doivent être durables et résistants, tout en étant légers.
En raison de ces conditions, la fabrication de pièces aérospatiales est soumise à des tolérances de précision incroyablement serrées.
Quelles sont les technologies utilisées dans la fabrication de pièces pour l'aérospatiale ?
Nous avons déjà parlé de l'importance de se tenir au courant des dernières technologies et des tendances de la demande croissante dans l'industrie aérospatiale. Bien que plusieurs technologies puissent nous aider à créer des pièces aérospatiales, l'usinage CNC occupe la première place.
Avec Usinage CNCNous sommes en mesure de produire des composants aérospatiaux aux formes géométriques complexes. Qui plus est, nous pouvons le faire à partir de matériaux solides tels que des métaux ou des plastiques composites.
Voyons maintenant quelles sont les meilleures technologies d'usinage et de fabrication CNC qu'un fabricant de pièces aérospatiales moderne et à la pointe du progrès doit posséder :
Usinage CNC 3/4/5 axes
Un bon fabricant de pièces aérospatiales possède toutes ces technologies. Toutefois, pour répondre à la demande actuelle de composants aérospatiaux à tolérance serrée, nous recommandons l'utilisation d'un système de contrôle de la qualité. Machine CNC à 5 axes.
Une machine CNC à 5 axes peut créer des formes géométriques complexes qui nécessiteraient autrement plusieurs processus. Vous pouvez ainsi gagner du temps et des ressources et rendre l'ensemble du processus de fabrication plus efficace.
CNC Swiss Precision
Pour les pièces les plus petites mais néanmoins complexes, nous recommandons l'utilisation d'une machine de précision suisse CNC. En faisant tourner une pièce sur plus de 7 axes, cette machine peut effectuer plusieurs processus simultanément : perçage profond, filetage, rainurage et taillage - le tout en un seul réglage.
L'utilisation d'une machine suisse CNC peut vous faire gagner beaucoup de temps et vous permettre d'offrir un délai d'exécution plus rapide à vos clients.
Machine de tournage CNC
Pour obtenir une symétrie de rotation, les fabricants de pièces aérospatiales utilisent les éléments suivants Tournage CNC. Avec un tour CNC à 5 axes tournant les pièces horizontalement et verticalement, nous pouvons exécuter avec qualité et précision.
Fraiseuse CNC
Pour tirer le meilleur parti d'une fraiseuse CNC moderne, vous devez disposer d'un fichier CAO en 3D qui vous aidera à programmer correctement le code de la machine.
Nous pouvons créer tous les types de dessins avec qualité Fraisage CNC - des lignes régulières aux motifs et formes complexes et étroitement tissés.
L'importance de l'usinage CNC dans la fabrication de pièces pour l'aérospatiale
L'usinage CNC est au service de plusieurs industries différentes. Cependant, son implication la plus cruciale reste l'industrie aérospatiale.
Grâce à un processus d'usinage CNC entièrement optimisé, nous éliminons la possibilité d'une erreur humaine. Il s'agit d'un processus entièrement numérisé puisque la machine est programmée sur la base d'un fichier CAO en 3D. Il n'y a pas de place pour les erreurs puisque nous informatisons l'ensemble du processus.
L'impression 3D est une autre solution pour la fabrication de pièces aérospatiales. L'impression 3D permet de fabriquer des modèles précis. Cependant, en termes de durabilité, l'usinage CNC prend le dessus dans la production de pièces aérospatiales.
Quel est l'avenir de la fabrication de pièces pour l'aérospatiale ?
L'augmentation du prix des carburants, l'objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre et l'impact de l'industrie sur le changement climatique influencent largement l'avenir de la fabrication de pièces aérospatiales.
Dans cette optique, nous avons rassemblé les tendances les plus notables en matière de fabrication de pièces aérospatiales.
Pièces légères de nouvelle génération
Nous pouvons constater une augmentation significative de la demande de pièces aérospatiales légères et de nouvelle génération qui permettent une meilleure efficacité énergétique.
L'utilisation des derniers procédés de fabrication et matériaux de pointe vous permettra de produire des pièces qui amélioreront la structure finale d'un aéronef, réduiront son poids et le rendront plus efficace en termes de coûts et d'énergie.
Avions économes en carburant
Pour que les avions deviennent plus économes en carburant, nous devons les construire à partir de pièces légères. Rappelez-vous : autrefois, un ordinateur avait la taille d'une pièce. Aujourd'hui, il a la taille de votre paume.
La découverte de nouvelles technologies plus efficaces a permis aux scientifiques d'utiliser des pièces plus sophistiquées pour construire des ordinateurs plus puissants. La même chose se produit aujourd'hui dans l'industrie de la fabrication de pièces aérospatiales. Pour produire un avion économe en carburant, il faut adopter les technologies de fabrication et les matériaux les plus récents.
Diminution des émissions de gaz à effet de serre
Aujourd'hui, le plus grand défi pour nous tous sur cette planète est de la préserver. Le changement climatique est un véritable problème que les entreprises et les particuliers du monde entier tentent de prévenir, voire d'inverser.
En tant qu'industrie ayant un impact important sur les gaz combustibles, les principaux acteurs de la fabrication de pièces aérospatiales s'efforcent aujourd'hui de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Différentes pièces aérospatiales pouvant être fabriquées
Grâce à l'usinage CNC, les fabricants peuvent produire de nombreux types de pièces aérospatiales. Il existe également une différence dans les matériaux utilisés. Par exemple, les pièces structurelles des véhicules utiliseront des matériaux différents de ceux destinés aux pièces des moteurs à réaction à haute température.
Par exemple : clapet anti-retour, actionneursLes pièces de rechange pour les moteurs, les grands arbres, les sièges d'avions, les essieux, les composants de boîtes de vitesses, les connecteurs électriques, les pistons, les rotors, les disques de séparation, les bagues de retenue, les charnières, les cœurs de batterie, les boîtiers de compresseurs de turbines à gaz, les arbres de rotors de pompes hydrauliques, les pièces de filtration d'huile ou de carburant, les moyeux de rotors d'hélicoptères, les composants et les boîtiers de transmission, et bien d'autres encore.
Normes et exigences relatives à la fabrication de pièces pour l'aérospatiale
Tous les fabricants de pièces aérospatiales doivent posséder certaines certifications et respecter plusieurs normes industrielles. Voici ce qu'il faut :
- Certification AS 9100 | ISO 9001:2015
- Bonne machine CNC (de préférence une machine CNC à 5 axes avec une tolérance serrée de ±0,001 mm).
- Une gamme de matériaux de qualité
- Ingénieurs et autres spécialistes chargés de diriger, de superviser et d'inspecter le processus de fabrication et les produits finis.
- Mise en place de politiques de protection de la vie privée et de la sécurité
- Une inspection CMM sur les composants produits - CMM signifie machine à mesurer les coordonnées (contact ou laser) - pour vérifier si le composant produit correspond au fichier CAO.
Outre les normes et exigences susmentionnées, le fait d'être un atelier de fabrication de pièces aérospatiales offrant un service complet est également utile. Les clients préfèrent toujours un fabricant qui agit comme un guichet unique. Un fabricant de pièces aérospatiales à service complet couvre l'ensemble du processus de développement du produit - de la conception, du prototype à la production, en passant par le traitement thermique, la peinture, les essais, etc.
Quels matériaux pouvons-nous utiliser pour la fabrication de pièces aérospatiales ?
Les différents matériaux ont des caractéristiques différentes qui les rendent meilleurs pour certains usages et moins bons pour d'autres. Pour choisir le matériau le plus approprié pour les pièces aérospatiales, il faut tenir compte de facteurs tels que la solidité, la durabilité, la résistance à la chaleur, le poids, la résistance à la corrosion et à l'oxydation, etc. Voyons les matériaux les plus couramment utilisés dans la fabrication de pièces aérospatiales.
Acier
En raison de sa résistance et de sa durabilité, l'acier inoxydable est considéré comme idéal pour la fabrication de certaines pièces aérospatiales.
Nous recommandons l'utilisation de l'acier inoxydable comme matériau de bonne qualité pour différentes pièces de moteur, réservoirs, panneaux et composants d'échappement.
Aluminium
Aluminium est peut-être l'un des matériaux les plus connus dans la fabrication de pièces aérospatiales. En fait, avant la découverte de nouveaux composites et alliages, les pièces aérospatiales en aluminium étaient la norme.
Même si des matériaux plus récents ont remplacé l'aluminium pour certaines pièces aérospatiales, sa légèreté, son faible coût et sa solidité en font toujours un matériau de choix.
Titane
Les fabricants de pièces aérospatiales utilisent le titane pour différentes pièces de moteur, des structures d'avion, des systèmes hydrauliques et des composants de machines. Bien entendu, le titaneTitane est beaucoup plus lourd que l'aluminium. Cependant, le titane est un matériau solide, c'est pourquoi les fabricants de pièces aérospatiales peuvent en utiliser moins tout en préservant la solidité et la durabilité d'un composant. En outre, le titane est extrêmement résistant à la corrosion.
En revanche, le titane est beaucoup plus cher. En raison de son prix, les fabricants ne l'utilisent généralement que pour les pièces qui nécessitent une résistance extrême à la chaleur ou à la corrosion.
Tungstène
Tungstène est un matériau connu pour ses caractéristiques d'équilibre et de minimisation des vibrations. C'est pourquoi les ateliers de fabrication de pièces aérospatiales utilisent généralement le tungstène pour différentes pièces de machines.
En raison de son poids très élevé, le tungstène possède d'excellentes propriétés de stabilisation. Ces propriétés en font un matériau idéal comme masse d'équilibrage dans les pales de giravions ou les commandes de gyroscopes, par exemple.
Superalliages
Avec des performances inégalées en matière de corrosion, d'oxydation et de températures élevées, les superalliages comptent parmi les matériaux les plus durables pour la fabrication de pièces aérospatiales.
En raison de leurs performances élevées dans des conditions sévères, nous utilisons généralement les superalliages pour fabriquer des compresseurs, des étages de turbine et même les pièces les plus chaudes des moteurs à réaction.
Composites
Ces dernières années, les constructeurs aéronautiques ont enregistré une demande accrue de pièces en matériaux composites, tels que le plastique renforcé de fibres de verre/carbone.
Les composites sont parfaits pour la fabrication de pièces aérospatiales légères et efficaces. En outre, ils constituent une option beaucoup plus rentable pour la fabrication de pièces aérospatiales.
Apprendre le différence entre le titane et l'aluminium et les caractéristiques des autres matériaux peuvent vous aider à choisir le meilleur pour vos pièces spécifiques.
Quels sont les plus grands défis en matière de fabrication de pièces aérospatiales ?
La fabrication de pièces pour l'aérospatiale est un secteur complexe et fortement réglementé. Dans l'aérospatiale, une seule petite erreur peut s'avérer désastreuse. Les ateliers de fabrication de pièces aérospatiales sont confrontés à de nombreux défis, mais trois d'entre eux sont les plus importants : un processus de fabrication non structuré, des matériaux de qualité médiocre et des équipements peu sophistiqués.
Un processus de fabrication non structuré
Un processus bien défini et une structure de flux de travail sont essentiels pour répondre aux normes et aux exigences de l'industrie aérospatiale.
Toutes les pièces aérospatiales ont besoin d'un fichier CAO pour programmer la machine à commande numérique et obtenir des tolérances et une qualité irréprochables. En outre, en tant que fabricant de pièces aérospatiales, vous devez toujours inspecter chaque composant que vous produisez.
Faible qualité des matériaux
Les matériaux utilisés dans la fabrication des pièces aérospatiales doivent être adaptés à l'usage auquel ils sont destinés. Par exemple, certains matériaux sont résistants aux températures élevées et conviennent donc mieux aux composants des moteurs à réaction.
Certains matériaux sont plus robustes, d'autres résistent mieux à la chaleur et d'autres encore se distinguent par leur durabilité. Lorsque vous choisissez un matériau, assurez-vous toujours qu'il est adapté à l'usage prévu et que sa qualité répond aux normes de l'industrie.
Équipement d'usinage insatisfaisant
Enfin, notre troisième défi à relever est le manque d'équipements d'usinage modernes. Souvent, les pièces aérospatiales ont une forme géométrique complexe qui nécessite plus qu'une simple machine CNC à trois axes.
La production de formes géométriques et structurelles complexes nécessite une coupe précise et multidirectionnelle. Seules les machines CNC 5 axes les plus récentes permettent d'y parvenir. L'utilisation d'une machine CNC à 5 axes peut remplacer plusieurs autres processus, ce qui permet de réduire le temps de production.
Tous les fabricants de pièces pour l'aérospatiale ont-ils une quantité minimale de pièces (MOQ) ?
Bien que la plupart des fabricants de pièces aérospatiales aient un MOQ, certains n'en ont pas. Certains ateliers de fabrication de pièces aérospatiales à la demande, tels que DEKNous n'avons pas de MOQ.
Les machines de pointe telles que la CNC 5 axes remplacent plusieurs processus de fabrication en une seule opération. Cela réduit le temps de production et le rend plus rentable, ce qui permet aux ateliers de pièces aérospatiales d'accepter des commandes de faible volume ou même des commandes d'articles uniques.
Collaborer avec un atelier de fabrication de pièces aérospatiales dont la MOQ est faible (ou nulle) et qui produit des commandes de faible volume peut être votre meilleur atout en termes de qualité. Vous pouvez être sûr que ces fabricants se soucient de la qualité au lieu de se contenter de remplir un quota de quantité.
En résumé
L'impact et le stress importants que subissent les véhicules aérospatiaux au cours de leurs déplacements expliquent la nécessité de disposer de pièces de qualité, durables, stables et résistantes. La sécurité est un principe directeur essentiel dans la fabrication des pièces aérospatiales.
À l'avenir, nous pouvons constater que la tendance est aux composants aérospatiaux durables et économes en carburant. En outre, les dernières technologies permettent aux fabricants de réduire les temps de production et les déchets.
Les avantages de la dernière Technologie d'usinage CNC à 5 axes et la rapidité d'exécution nous permettent de livrer plus rapidement tout en assurant une production de meilleure qualité. En contrepartie, nous pouvons nous permettre de travailler sans MOQ et de produire des pièces aérospatiales en petites quantités. Une approche individuelle et personnalisée qui répond aux demandes des clients est notre dernier conseil pour la fabrication de pièces aérospatiales.
