La quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) transforme la façon dont les entreprises de nombreux secteurs fabriquent leurs produits, et l'industrie aérospatiale ne fait pas exception. Par exemple, les avionneurs améliorent les processus de fabrication en intégrant capteur technologies dans les composants du moteur. Un projet financé par l'UE appelé MORPHO a également pris le train en marche de l'Industrie 4.0 avec une proposition innovante : intégrer des capteurs imprimés et à fibre optique dans les aubes de ventilateur de moteur d'avion pour les doter de capacités cognitives pendant leur fabrication.
Pales de ventilateur intelligentes, multifonctionnelles et multi-matériaux
« Les pales du ventilateur sont conçues et fabriquées à partir d’un matériau hybride. Le corps central des pales du ventilateur est constitué d’un composite tissé en 3D, tandis que le bord d’attaque est en titane. A titre d'exemple, ce matériau sans souci est utilisé dans la famille des moteurs LEAP (1A, 1B, 1C), leur permettant un gain de masse tout en présentant une résistance et une ténacité élevées », rapporte l'équipe MORPHO.
Les membres de l'équipe du projet développeront et testeront les éléments constitutifs de la technologie de base sur un démonstrateur appelé panneau FOD (Foreign Object Damage). Les FOD sont une cause majeure de défaillance des métaux dans l'aviation et dans d'autres environnements susceptibles d'être endommagés par des débris ou des objets en vrac. Le panneau MORPHO FOD représente la corde d'une pale de ventilateur - en d'autres termes, la largeur de la pale du bord d'attaque (ou avant) au bord de fuite (ou arrière) - à une hauteur spécifique. L'objectif principal du panel est de tester la conception des pales du ventilateur avant la fabrication afin de minimiser les risques.
Le communiqué de presse fournit de plus amples informations sur l'utilisation des FOD par le projet panneaux: « MORPHO propose d'embarquer des capteurs imprimés et à fibre optique dans des panneaux FOD, leur offrant ainsi des capacités cognitives dès leur fabrication. Le développement parallèle de modèles jumeaux numériques/hybrides améliorera considérablement la gestion du cycle de vie des FOD. Tout au long du projet, des démonstrateurs seront développés pour analyser et valider les méthodes et outils proposés.
Se soucier de l'environnement
MORPHO a également l'intention d'assurer une fabrication, une maintenance et un recyclage efficaces, rentables et respectueux de l'environnement de ses aubes de ventilateur de moteur intelligent de nouvelle génération, conformément au nouveau plan d'action de l'UE pour l'économie circulaire. Une autre priorité est le recyclage respectueux de l'environnement des composants coûteux. Le projet vise à développer une méthodologie combinant deux procédés innovants : le démontage induit par laser et la technologie de pyrolyse pour le recyclage optimal des pièces en fin de vie.
MORPHO (Embedded Life-Cycle Management for Smart Multimaterials Structures : Application to Engine Components) est coordonné par l'École nationale supérieure d'arts et métiers, France, et rassemble des équipementiers aéronautiques et des logiciels et capteur-des développeurs de systèmes, ainsi que des sociétés de technologie de recyclage et de surveillance intelligente des processus, des universités et des organismes de recherche de six pays européens. Des conseils externes et des conseils d'experts seront fournis par un conseil consultatif international possédant des compétences et une expertise diverses qui reflètent la gamme d'organisations que le projet cherche à impliquer. Le projet de 3.5 ans se termine en septembre 2024.
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