La fabrication additive métallique révolutionne la façon de concevoir les pièces et permet d’apporter des fonctionnalités optimisées sur de nombreux points : l’allègement des pièces, la réduction des assemblages, l’optimisation fluidique-thermique… Les secteurs de l’aéronautique et du spatial en tirent des bénéfices sur la réduction de masse et de consommation de carburant. Par exemple, les équipes du Cetim ont fabriqué un échangeur thermique air-huile en partenariat avec la société Française Sogeclair, experte dans ce domaine, présenté au salon du Bourget. Ce type de composant permet de gagner en compacité jusqu’à 30% et de réduire la masse de 20 à 30% pour des performances équivalentes à celles d’une solution traditionnelle. Mais c’est lorsque que l’on exploite pleinement les possibilités de conception que la fabrication additive se différencie des procédés traditionnels. Pour cela il faut accompagner les filières de formations des jeunes techniciens et ingénieurs. C’est notamment l’objet des formations Cetim Academy dédiées à ce domaine.
En outre, les efforts de recherche menés cette dernière décennie sur les matériaux utilisés en fabrication additive permettent aujourd’hui une meilleure compréhension de ces procédés et ouvrent la voie au développement d’alliages dédiés en tirant partie de la cinétique spécifique de transformation de la matière, pour aller vers des matériaux plus résistants mécaniquement ou disposant d’une tenue en température plus importante, ce qui est recherché pour les nouvelles générations de moteurs ou de lanceurs. A titre d’exemple Auber&Duval a développé récemment différents alliages spécifiques à la fabrication additive permettant des tenues en température très élevées comme l’ABD-1000AM, qui permet de travailler dans des environnements à 1000°C ou plus après durcissement par vieillissement. Constellium, quant à lui, a développé l’alliage d’aluminium CP1 spécifiquement pour le procédé PBF-LB. Après un simple traitement de recuit l’alliage dispose de propriétés mécaniques supérieures à celles d’un AlSi10Mg ou 6061. Il est également compatible avec de nombreux traitements de surface et présente une conductivité thermique et une tenue à la corrosion excellentes.
Dans ces secteurs, de nombreuses applications nécessitent des tailles de machines plus importantes pour fabriquer des composants plus volumineux ou en plus grand nombre dans une même fabrication. Le spatial est fortement demandeur, notamment pour certains composants des moteurs des lanceurs. C’est pour cela qu’AddUp a initié le projet Massif (Metal Additive System, Sustainable, Industrial, Eco-Friendly) qui vise à concevoir une machine PBF-LB de grande dimension avec un volume d’impression 12 fois plus important et une productivité accrue de 300% (jusqu’à 1,5m x1,5m x 2,0m). Cette machine permettra notamment d’apporter une réponse aux marchés souverains. Nous les accompagnons dans ce nouveau challenge.
D’autres enjeux existent sur la qualification de ces procédés considérés spéciaux. Les procédures de qualification impactent fortement les coûts de développement des applications. C’est pour cela que nous menons des actions dans différents projets pour tendre vers une harmonisation de la démarche de qualification et le développement des normes pour l’harmonisation des bonnes pratiques.
Nous apportons notre expérience de l’usage des procédés de fabrication sur toute la chaîne de la valeur, de la conception des produits jusqu’au contrôle de pièces. Nos équipes travaillent du développement à l’optimisation de paramètres de fabrication jusqu’à l’industrialisation des produits. Depuis plus de 20 ans, nous menons des études et des projets sur de multiples procédés comme la fusion laser sur lit de poudre, des procédés de dépôt de matière DED arc-fil ou DED laser-poudre, mais aussi des procédés utilisant le frittage comme mode de consolidation comme le Binder Jetting. Cela nous permet d’orienter les industriels vers la bonne solution de fabrication en fonction de leur cahier des charges.
Nous sommes aussi fortement impliqués sur la normalisation à l’international en lien avec l’UNM au travers de notre participation au TC ISO 261 où nous animons le groupe de travail WG 3 sur les méthodes d’essais. Nos contributions aux travaux normatifs nous permettent d’accompagner les industriels dans différents domaines vers la qualification de leurs produits.
En complément des aspects technico-économiques, nous intégrons dans notre démarche d’accompagnement l’impact environnemental de ces nouveaux procédés. Les analyses de cycle de vie (ACV) réalisées sur 3 procédés principaux (PBF-LB, DED arc – fil, MBJ) nous permettent de réaliser des ACV des produits sur l’entièreté de leur cycle de vie, y compris la phase d’utilisation. Cela a été fait récemment pour le compte du CNES sur des composants de lanceurs afin d’optimiser leur démarche d’écoconception.
Nous animons également la communauté FA métal avec l’aide du GIS CNRS Head, la filière Manufacturing des instituts Carnot, Addimalliance, Initiative 3D et Additive Factory Hub (AFH) au travers de différentes initiatives, dont le congrès international METAL AMS 2026, qui se déroulera les 25 et 26 mars 2026 au Cetim à Senlis. Il permettra de faire le point sur les dernières avancées des travaux scientifiques et les applications industrielles.
Nous menons aussi de nombreux travaux pour nos ressortissants au travers du Projet thématique transversal Fabrication additive métallique à coûts accessibles (PTT Famca). Il s’agit d’identifier les technologies de fabrication les plus abordables pour les PME-PMI mécaniciennes. Les travaux sont en cours et sont suivis par plus de 300 sociétés.
Pour accompagner les industriels dans le développement de leurs applications et dans la maîtrise de ces procédés, nous disposons de plateformes où nous mutualisons les moyens. A Bourges, la plateforme Printing Bourges a été initiée conjointement avec MBDA, KNDS, pour les secteurs de la défense et de l’aéronautique. Elle vise à faire émerger une filière souveraine de sous-traitance capable de produire, en fabrication additive métallique, des pièces de série industrialisées avec les donneurs d’ordres. Opérée par le Cetim, disposant de capacités propres additionnées aux moyens de ses partenaires, elle permet de mener des études collaboratives, que ce soit sur des sujets amonts et des projets d’industrialisation, et d’accompagner les PME dans les démarrages de série.
Nous intégrons aussi sur nos plateformes des moyens significatifs comme la machine de fusion laser NXG 600 et prochainement une machine de dépôt par friction malaxage (MELD) qui permet des taux de dépôt important jusqu’à 10 kg par heure pour des alliages d’aluminium. L’ensemble de ces équipements nous permet d’apporter des réponses adaptées aux besoins exprimés par les industriels.
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