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Ingénierie. De nouvelles perspectives avec la fabrication 3D

1 mars 2021
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Permettant, entre autres, de (re)produire des pièces uniques ou devenues introuvables, la fabrication 3D n’est plus réservée à de petits objets en résine, plastique ou céramique. La faisabilité de réalisation de composants de grandes dimensions fait désormais l’objet d’études menées par l’ingénierie du Matériel roulant de la SNCF, qui, dans le cadre de son projet national sur la fabrication additive, a fait appel à l’école d’ingénieurs Centrale Nantes. Avec pour résultat la production, en fabrication additive, d’un pivot assurant la liaison entre bogie et caisse. L’obtention d’une telle pièce, traditionnellement produite par fonderie, ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de pièces en métallurgie.

Pour parvenir à créer des pièces en alliages métalliques par impression 3D, la SNCF, qui avait déjà étudié la SLM ( Selective Laser Melting, fusion sélective par laser de particules de poudre métallique), est passée avec Centrale Nantes au WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing, procédé de fabrication par ajout de matière arc-fil). Cette technologie, grâce à laquelle l’école avait imprimé un démonstrateur de pale creuse d’hélice avec Naval Group en 2020, permet de passer à des pièces de grandes dimensions, voire à la réparation. Le choix de la pièce qui serait réalisée en fabrication additive s’est porté sur un pivot, après analyse de géométries et contraintes. Les éprouvettes réalisées par Centrale Nantes ont été analysées par la SNCF, avec de bons résultats (métallurgie, caractéristiques mécaniques…), la pièce elle-même ayant fait l’objet d’une tomographie. Elle est passée ensuite aux essais en dynamique, subissant avec succès des cycles de fatigue au banc de test à l’Agence d’essai ferroviaire.

Suite à cette première étude, d’autres pièces métalliques de grandes dimensions pourraient être produites par technologie WAAM d’ici la fin .de l’année à des fins de maintenance .

 

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