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Un matériau de construction léger intervient dans le formage par fluage

Le vide accompagne une nouvelle méthode pour la production de composants aéronautiques

Un nouvel alliage d'aluminium permet d'économiser beaucoup de poids dans le secteur aéronautique. Avec l'utilisation du formage par fluage et vieillissement, le matériau est façonné par la pression atmosphérique. Les pompes à vide de Busch génèrent le vide nécessaire.

En technologie, le terme de « fluage » désigne un lent processus de déformation déclenché lorsqu'un matériau est mis sous pression ou sous une charge. Quand un métal « flue », par exemple, les molécules se déplacent progressivement dans le matériau et les structures cristallines changent en permanence. Le lent processus de déformation peut également entraîner des dommages importants.

Économie de poids, de carburant et de CO2

Dans le cas d'un formage par fluage et vieillissement, cependant, ces changements de structure sont provoqués de manière intentionnelle. La méthode n'a été que récemment développée spécifiquement pour l'industrie aéronautique et est sur le point d'être également utilisée dans des applications industrielles plus générales. Elle est adaptée à des matériaux comme le composé métallique constitué d'aluminium, de magnésium et de scandium – connu sous le nom de AA5024.

Cet alliage est à peu près aussi résistant que les matériaux en aluminium classiques, mais environ de cinq pour cent plus léger. Même si ce gain de poids peut paraître infime, il se traduit par des coûts de carburant bien plus bas et des émissions de carbone bien moindres dans l'industrie aéronautique. Pour pouvoir être formé, le AA5024 a besoin du vide. La tôle est placée sur le moule et fixée sur ses bords pour la rendre étanche à l'air. La pièce est chauffée de l'extérieur à l'aide de tapis chauffants et l'espace entre le moule et la pièce est doté d'une évacuation par une pompe à vide.

Une question de familiarisation

La pression atmosphérique agit sur la tôle et le métal « flue » dans le moule pendant un certain temps en « se familiarisant » avec ses nouveaux contours. Cette méthode est adaptée à de nombreux alliages d'aluminium et offre de nouvelles opportunités pour le formage des matériaux, notamment dans la production de structures courbes pour l'industrie aéronautique. Elle est non seulement plus rentable que d'autres méthodes, mais elle provoque également moins de tension dans le matériau que le pressage et le laminage. Les machines de formage par fluage et vieillissement sont beaucoup plus petites que les « chevalets » souvent utilisés dans l'industrie aéronautique. Le procédé nécessite en outre moins d'énergie, produit moins de déchets et donne des résultats plus précis. Même les pièces moulées qui ont déjà été soudées peuvent être reformées en utilisant cette méthode, sans que les soudures n'en souffrent. Busch propose des pompes à vide très efficaces pour fournir le vide nécessaire au fluage et au vieillissement.

Pourquoi l'aluminium est-il (presque) toujours utilisé dans l'aviation ?

L'aluminium est le métal le plus répandu dans la croûte terrestre. Il peut être combiné avec presque tous les composants métalliques – de même qu'avec de nombreux éléments non métalliques – pour créer un alliage. De nombreux alliages d'aluminium ont une résistance similaire à celle de l'acier, mais avec un tiers seulement de sa densité et avec un poids proportionnellement plus léger. Le fait que l'aluminium soit à la fois léger et résistant, tout en étant facilement disponible, rend le matériau idéal pour la fabrication d'avions.

Différents alliages peuvent de plus être produits en utilisant l'aluminium pour une grande variété de réalisations. En fonction de ce qui y est ajouté, les propriétés peuvent changer considérablement. Le magnésium, par exemple, rend le métal léger plus résistant à la corrosion et augmente sa résistance. Le titane combiné au bore rend la structure granulaire du matériau plus fine. Le scandium, un métal léger classé comme élément rare, aide l'aluminium à atteindre une limite d'élasticité plus élevée. Cet alliage offre ainsi une plus grande résistance à la traction. L'alliage idéal peut donc être sélectionné pour répondre aux différentes exigences des divers composants de l'avion.