L’aéronautique regroupe toutes les étapes de construction d’un avion. La fabrication de ces appareils volants requiert le plus souvent plusieurs sous-traitants différents pour chaque partie de l’avion. De ce fait, il faut trouver un fabricant efficace et expert afin de ne laisser aucun détail au hasard. Quelles sont les diverses applications de la tôlerie fine dans l’aéronautique ? Pourquoi le choix de métaux à faible densité ?
Plan de l'article
L’application de la tôlerie fine dans l’aéronautique
Le métal dans son état brut ne peut directement être utilisé par l’homme qu’après plusieurs étapes de traitement. La tôlerie fine consiste justement à transformer les métaux, que ce soit l’acier, le cuivre, ou même le titane, afin qu’ils prennent une forme utilisable par l’homme. Ainsi, cette technique de métallurgie nécessite des connaissances avancées, mais surtout de grosses installations industrielles pour le traitement des métaux en petite ou moyenne série.
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Les industries automobiles et aéronautiques font souvent appel à la tôlerie fine pour la construction de leur appareil. De ce fait, les conceptions nécessitent une précision extrême, ainsi qu’un savoir-faire en tôlerie fine avancée pour respecter les besoins des industries aéronautiques. Les pièces requises pour ces appareils doivent respecter les normes et les tailles imposées pour garantir leur bon fonctionnement et leur sécurité.
Les revêtements d’ailes d’avion, les alliages du cockpit et certains éléments du moteur requièrent un traitement de métal avec un niveau de détail très élevé. Que ce soit pour les normes ISO 9001 ou les normes AIRBUS, un expert en tôlerie fine saura réaliser toutes vos pièces en petite série ou moyenne série. Depuis le pliage du métal jusqu’au prototypage, il réalise tous les travaux nécessaires pour que le métal obtienne la forme recherchée. Ainsi, ils peuvent réaliser les alliages du cockpit ou les feuilles laminées de la structure de moteur.
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La transformation du métal doit passer par une découpe laser au préalable. Afin d’obtenir les formes complexes recherchées, il faut passer par un poinçonnage contrôlé par une machine numérique. Elle permet d’obtenir des épaisseurs très précises, permettant par la suite de plier le métal plus facilement. La tôlerie fine peut être ainsi utilisée dans les revêtements d’ailes d’avion, ou encore leur réservoir de carburant.
Des alliages de faible densité en aluminium-lithium pour les avions
L’aluminium est connu pour son extrême malléabilité. Elle est utilisée dans de nombreux domaines, de l’emballage de nourriture aux avions spatiaux, en passant par les vitres et l’industrie automobile. En effet, il s’agit d’un des plus légers métaux qui existent, avec une densité de 2,7g/m3. Elle est donc trois fois moins dense que l’acier ou le cuivre.
Les industries aéronautiques exploitent cette faible densité pour créer des alliages légers. Ils le combinent alors avec le lithium pour obtenir un métal léger, mais résistant aux dégâts. Ce procédé s’effectue est réalisé par les spécialistes de la tôlerie fine afin de répondre aux besoins industriels. Par rapport aux autres alliages, celui-ci s’avère plus efficace au niveau de la conductibilité énergétique. Ainsi, l’alliage aluminium-lithium est 20% plus performante que les alliages d’aluminium conventionnels. Cette combinaison est donc conseillée pour toutes les machines nécessitant une construction sur mesure.
L’aéronautique s’intéresse particulièrement à cet alliage pour ses performances. Il a été utilisé dans plusieurs appareils volants comme l’Airbus A350 ou A380. Les vaisseaux spatiaux font appel à sa faible densité et sa rigidité pour assurer la protection du vaisseau dans l’espace. De plus, cet alliage étant facilement réalisable, sa certification est beaucoup plus rapide que celle des autres matériaux. Ainsi, il est plus judicieux d’utiliser l’aluminium-lithium pour les cabines et les zones exposées aux dommages externes.
L’utilisation du titane dans l’aéronautique
Le titane fait partie des matériaux les plus utilisés après l’acier et l’aluminium dans l’aéronautique. En plus d’être léger, il est résistant et peut se déformer pour prendre la forme recherchée. Ainsi, la plupart des appareils volants privilégient cet alliage pour leurs moteurs et leur carrosserie.
Le titane : un gain de vitesse considérable
Avec un alliage de titane, les avions commerciaux, militaires et les aéronefs gagnent une vitesse considérable. Depuis ces dernières décennies, plus de 25 % des avions militaires américains se servent de l’alliage de titane pour leur carrosserie. En effet, ce métal représente jusqu’à 15 % de perte de poids pour un Boeing ou aéronef. De plus, la durée de vie de l’appareil volant est beaucoup plus longue. On utilise souvent le titane pour revêtir les zones les plus exposées comme les trains d’atterrissage, la protection de fenêtre du cockpit, ou encore la structure des ailes.
Le titane : matériau principal des moteurs à essence
L’alliage de titane permet de donner une durabilité plus accrue au compresseur et au ventilateur du moteur. En effet, ce métal résiste aux plus hautes températures de travail, allant même jusqu’à 600 °C. Il ne se déforme ni se fatigue sous les conditions les plus extrêmes. Il améliore alors la qualité de la pale du compresseur et du ventilateur, pour ainsi allonger la durée de vie des autres pièces. Pour preuve, les moteurs de Boeing 777 n’ont nécessité aucun remplacement ni réparation pendant 10 ans.
Le titane : une protection hors du commun
Outre ces deux avantages, le titane offre un blindage parfait pour les avions de chasse. Il résiste aux chocs les plus durs, ainsi qu’à la corrosion. Sa résistance à la chaleur n’est plus à prouver d’ailleurs. Le domaine spatial se sert de plus en plus de ce métal pour construire les réservoirs à gaz de propulsion. Sa faible réponse au magnétisme lui permet également d’être utilisé comme appareil en apesanteur dans l’espace. Ainsi, il n’y a pas de risque de perturbations électromagnétiques.
Les technologies embarquées dans ce domaine
Les équipements militaires, aéronautiques, maritimes ou nucléaires requièrent tous des appareils sur mesure à base de métal. La métallurgie classique ne suffit pas à concevoir ces appareils aux exigences pointues. Il faut avoir recours à la tôlerie fine pour avoir un pupitre, un coffret sur mesure ou une cabine en alliage de métaux résistants.
Les coffrets et les armoires électroniques peuvent intégrer des technologies embarquées. Qu’ils soient fabriqués en alliage d’aluminium, d’acier ou d’inox, le professionnalisme du fabricant garantit la sécurité et la longévité des appareils électroniques qui viendront s’installer à l’intérieur. En effet, l’épaisseur et la densité de l’alliage sont calculées au millimètre près pour ne laisser ni la chaleur ni la corrosion toucher les écrans et les fils électriques.
Par ailleurs, dans un souci de respect de l’environnement, les ingénieurs réalisent des études de faisabilité. Il en ressort alors un cahier de charges détaillé suivant les exigences du client. Ils utilisent ainsi le minimum de ressources nécessaires pour chacun des produits qu’ils fabriquent. Chaque appareil est construit de manière à pouvoir être transporté facilement et est directement utilisable après installation. De plus, en cas d’usure, les matériaux utilisés peuvent être recyclés, ce qui est excellent du point de vue écologique. Ils peuvent donc être réutilisés dans d’autres domaines.
La tôlerie fine est un savoir-faire dans le domaine de la métallurgie. Elle consiste à traiter, à plier et à poinçonner le métal pour qu’il obtienne une forme complexe. Beaucoup de domaines différents font appel à la tôlerie fine de nos jours pour leurs constructions. Les automobiles et l’aéronautique requièrent toutes un revêtement en alliage de métal, par exemple. Grâce à des équipements de haut niveau, les mesures et les épaisseurs des conceptions sont mesurées avec une précision chirurgicale. En confiant vos projets d’armoire industrielle ou de revêtement à un professionnel, vous vous garantissez un produit de qualité et aux finitions parfaites.
