Rencontre de l'impression 3D et de l'industrie aéronautique et aérospatiale : la certification Nadcap

La société toolcraft, basée dans la ville bavaroise de Georgensgmünd, fabrique des composants de précision haut de gamme ainsi que des sous-groupes pour différentes branches de haute technologie. Cette entreprise familiale se perçoit comme pionnière dans les nouvelles technologies de fabrication innovantes, comme la fabrication additive et les solutions robotiques sur mesure et clés en main. Toolcraft poursuit l'objectif de développer, en coopération avec des partenaires de l'industrie ainsi que des instituts de recherche, des établissements d'enseignement supérieur et des universités, des solutions complètes qui soient leader sur leur marché respectif. L'un des secteurs importants est l'industrie aéronautique et aérospatiale, pour laquelle l'entreprise se soumet régulièrement à des processus de certification.

Défis

Pour pouvoir fabriquer des composants pour l'aéronautique et l'aérospatiale, les entreprises candidates doivent soumettre l'ensemble de leur environnement de production à une certification exhaustive. Au centre de cette démarche : Nadcap (National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program), un groupement unique en son genre d'entreprises d'aéronautique et d'aérospatiale. Ensemble, ces dernières poursuivent l'objectif d'établir un niveau de qualité uniforme et élevé dans le secteur, et de réaliser des procédés de fabrication spéciaux en optimisant les coûts au maximum. Toolcraft a été l'une des premières entreprises européennes à s'engager dans le lourd processus de certification Nadcap pour l'impression 3D métallique, afin de se donner un avantage par rapport à ses concurrents de la branche. Pour obtenir la certification, il fallait documenter et rendre transparentes de nombreuses étapes de process qui se déroulent en amont, pendant et en aval du processus LMF avec l'imprimante 3D. Le processus implique une justification impeccable de la poudre utilisée, tout comme la vérification de la qualité des composants par un contrôle de surface non destructif, optique et tactile. Le processus LMF fait également l'objet d'une attention particulière. Outre le monitoring de la teneur en oxygène et de l'humidité de l'air dans la chambre de construction, il fallait par exemple être en mesure de prouver que la puissance laser et la forme du faisceau laser sont réglés de telle manière l'un par rapport à l'autre, dans l'imprimante 3D TruPrint 3000 utilisée, que chaque pièce fabriquée à l'intérieur bénéficie exactement de la même exposition.

Solutions

La préparation est l'alpha et l'oméga - cela vaut tout particulièrement pour la certification Nadcap. Avant l'audit proprement dit, TRUMPF a soutenu activement toolcraft en lui soumettant « des idées, des solutions et des propositions », afin de pouvoir prouver que l'assurance qualité est assurée sur l'ensemble du processus – en amont, pendant et en aval du processus LMF. Les collaborateurs TRUMPF ont pour cela étudié intensivement le questionnaire Nadcap et ont mis au point des procédures de contrôle telles que l'analyse d'exactitude de trajectoire ou la mesure de la puissance laser. La machine elle-même fait bien sûr également partie de l'audit. Ici, toolcraft a pu s'en remettre entièrement à TRUMPF en sa qualité de constructeur de laser et de machines. Grâce à son savoir-faire et à des décennies d'expérience dans la technologie laser, TRUMPF garantit une qualité et une stabilité de processus maximales pour la source laser proprement dite ainsi que tous ses composants individuels.

Réalisation

Toolcraft dispose entre autres de son propre laboratoire, doté de nombreux équipements, pour contrôler la qualité de la poudre et des composants. L'entreprise est par exemple en mesure d'analyser l'oxygène et l'azote dans la poudre ou le corps en fusion. Pour Nadcap, la gestion de la poudre joue un rôle central. Toolcraft utilise par ailleurs sa propre machine d'essai de traction et a fait installer des machines d'essai de résistance à la fatigue. Un autre facteur de succès pour la certification est le concept global TRUMPF. La maintenance et l'entretien des machines par le S.A.V. technique de TRUMPF représente ainsi un critère aussi important que les solutions de monitoring intelligentes, qui analysent et surveillent le processus LMF de manière professionnelle. Le principe de cylindres interchangeables des machines TruPrint permet en outre de maintenir un flux de pièces ininterrompu. Dans les salles construites spécialement et équipées de manière optimale pour répondre aux exigences de la fabrication additive, toolcraft exploite une machine spécifique pour chaque matière, et utilise un local à part, avec une station de déballage dotée d'une fonction de tamisage, pour la gestion de la poudre et des pièces. L'intense préparation a porté ses fruits : toolcraft a obtenu sa certification Nadcap – avec zéro défaut.

Perspective

Toolcraft fait désormais partie des quelques entreprises élues qui peuvent produire par impression 3D des composants destinés aux secteurs aéronautique et aérospatial, répondant aux normes les plus strictes. Dans ses rapports avec la clientèle du secteur, Nadcap représente pour toolcraft un net avantage concurrentiel par rapport aux autres fournisseurs potentiels. L'étroite coopération partenariale de TRUMPF avec toolcraft pendant la procédure de certification a permis aux deux entreprises d'apprendre beaucoup de choses, de sorte qu'elles sont toutes deux parfaitement armées pour leur prochain défi.