Impression 3D SLS de Sinterit dans le cadre du projet SAE Aero Design
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Prototypage rapide
La technologie d’impression 3D SLS développée par Sinterit a contribué au succès de l’Association Étudiante SAE Aero Design de l’Université de Technologie de Varsovie lors de prestigieux concours organisés aux États-Unis.
SAE Aero Design est une série de compétitions d’ingénierie aéronautique et mécanique organisée aux États-Unis depuis 1986.
L’objectif est de confronter les étudiants en ingénierie à des défis techniques concrets. L’équipe polonaise de l’Université de Technologie de Varsovie participe à ces compétitions depuis 31 ans et fait partie des favoris. Cette année, l’équipe a remporté trois prix généraux lors des éditions East et West, avec des 1re et 3e places dans différentes catégories, et un total de treize podiums.
Le but de la compétition SAE Aero Design est de concevoir et construire un drone capable de transporter la charge utile la plus lourde possible. Trois catégories d’avions existent : Micro, Régulière et Avancée. Les pièces imprimées avec l’imprimante 3D SLS de Sinterit ont été utilisées pour l’avion de la catégorie Régulière.
Quelles étaient les spécifications ? L’avion, conforme au règlement de la classe régulière, devait avoir une envergure de 120 à 216 pouces, une distance de décollage maximale de 100 pieds, et une puissance moteur électrique limitée à 750 W. De plus, chaque élément utilisé ne pouvait excéder 48 pouces de longueur.
L’équipe de 20 étudiants a travaillé pendant six mois pour développer six modèles : quatre dans la catégorie Micro et deux dans la catégorie Régulière. Comme la compétition SAE Aero Design comporte deux éditions, East et West, l’équipe polonaise a décidé de participer aux deux.
Conception et préparation de l’avion
Dans l’industrie aéronautique, la qualité, la précision et la légèreté des pièces sont essentielles. L’utilisation de l’imprimante SLS Lisa X de Sinterit s’est donc imposée naturellement. La technologie SLS offre une liberté quasi illimitée en matière de conception géométrique, ainsi que des propriétés mécaniques isotropes. Cela permet la production de pièces à la fois solides et légères. Comme le règlement du concours SAE Aero Design interdit l’utilisation de composites à fibres, les impressions Lisa X se sont révélées être une alternative très performante.
« L’impression SLS nous permet de concevoir des pièces avec une géométrie complexe et une précision impossible à atteindre avec les imprimantes fdm/fff. C’est essentiel pour la réduction du poids. Les propriétés mécaniques isotropes des impressions SLS (contrairement au fdm/fff) sont également très importantes. Cela nous permet une liberté totale dans la conception des éléments. » – explique Michał Włodarczyk, coordinateur de l’avion de la classe Régulière.
Les étudiants ont conçu un des éléments de fixation du fuselage arrière du R23 (nom de l’avion) en pensant spécifiquement à la technologie SLS. Cette pièce transmet des forces et moments importants tout en étant structurellement critique. Grâce aux possibilités quasi infinies de la conception géométrique, ils ont pu réaliser une pièce à la fois très légère et très résistante.
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La compétition
L’édition Aero Design East s’est tenue sur le site de Paradise Field à Lakeland, en Floride. Pendant les trois jours de compétition, l’avion surnommé « Czapla » (héron) a effectué huit vols avec une charge maximale de 7,47 kg et un poids à vide de 8,7 kg. L’équipe s’est classée quatrième au classement général.
Un mois plus tard, sur le terrain Thunderbird Field à Fort Worth, Texas, « Czajka » a aussi réalisé huit vols, terminant troisième dans la classe régulière, devançant soixante équipes du monde entier.Pendant ce temps, l’édition Aero Design West a couronné l’équipe de l’Université de Technologie de Varsovie d’une victoire finale dans la classe Micro, avec la première place au classement général.
Il s’agissait de la 31e participation de l’équipe polonaise à cette compétition, mais de la première utilisant la technologie d’impression 3D SLS. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour l’avenir et laisse entrevoir une utilisation encore plus poussée des capacités avancées de l’impression 3D dans la conception d’avions de compétition.
