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Cet ingénieur veut créer un siège d'avion ultra-léger avec l'impression 3D

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Edelman - Andres Bastian et sa structure métallique

Andreas Bastian, chercheur chez l'entreprise californienne Autodesk, a mis au point une structure de siège en magnésium 54% plus légère que les produits actuels, grâce à l'impression en 3D. Il assure que des économies substantielles peuvent être réalisées grâce à ce procédé.

Marier l'ancien et le nouveau monde de la conception. C'est en quelque sorte le projet d'un ingénieur américain, Andreas Bastian, qui travaille pour la société Autodesk, spécialisée dans la création de logiciel de conception et d'ingénierie et qui a déjà travaillé avec Airbus sur un concept de "cloison bionique".

Le chercheur a mis au point une structure de siège d'avion qui doit permettre aux compagnies aériennes de réaliser d'importantes économies en étant beaucoup plus léger.

Si la démarche en tant que telle n'est pas neuve, beaucoup de sociétés réfléchissant déjà aux moyens d'alléger le poids des sièges, c'est le processus de fabrication qui est réellement innovant.

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Recours à l'impression 3D

En effet, Andres Bastian a tout d'abord utilisé un logiciel de conception pour travailler sur une structure plus légère mais aussi plus complexe à fabriquer avec les processus traditionnels d'usinage.

La solution, pour lui, était d'avoir recours à l'impression 3D, bien plus adaptée. Mais là encore d'autres problèmes se posent. Si les techniques de moulage usuelles sont bien maîtrisées par les industriels, ce n'est pas le cas de l'impression 3D, qui par ailleurs ne s'applique pour le moment qu'à un nombre restreint de métaux.

Pour résoudre ces soucis, l'ingénieur américain coupe le processus en deux étapes. D'abord il utilise l'impression 3D pour créer non pas la structure du siège, mais des modèles en plastique. Ces modèles sont ensuite utilisés pour créer des moules en céramique qui servent à fabriquer la structure.

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Enfin, au niveau du métal, l'ingénieur a utilisé non pas de l'aluminium traditionnel mais du magnésium, 35% plus léger, mais aussi plus complexe à fondre. Une complexité qui là aussi a pu être mieux gérée via l'impression 3D. La fonderie américaine Aristo Cast, s'est d'ailleurs chargée d'effectuer les tests adéquats. 

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54% plus léger

Au final, la structure de siège est, selon Autodesk, 54% plus légère que les produits standard (766 grammes contre 1672 grammes). 30% de la réduction du poids est due à l'optimisation du design, 24% à l'utilisation du magnésium.

Le but d'avoir des sièges plus légers est évidemment d'économiser du carburant, qui représente entre 25 et 30% des coûts d'exploitation des compagnies aériennes. Andreas Bastian avance en ce sens des économies de 1,57 million de dollars par an pour une flotte de 100 A321, et 10,3 millions de dollars pour une flotte de 100A380. Un dernier chiffre qu'il convient de relativiser, seul Emirates ayant à ce jour une flotte d'une centaine de gros porteurs d'Airbus (95 A380 en service à l'heure actuelle).

Une longue route

Par ailleurs, le projet d'Andreas Bastian reste encore en phase initiale. Il est donc toujours en cours d'amélioration et est loin de pouvoir être appliqué commercialement à l'heure actuelle. 

"Cette initiative est clairement innovante. Maintenant quand on regarde la pièce réalisée on voit que son aspect général reste standard, on est sur une amélioration à la marge. Du coup vouloir réduire le poids de la structure par deux est ambitieux. C'est un véritable challenge et s'ils y arrivent cela sera tout à fait à leur honneur", juge Benjamin Saada, directeur général d'ExpliSeat, la start-up française qui a créé le siège le plus léger au monde à l'heure actuelle.

Le processus de certification peut aussi prendre de nombreuses années. Expliseat avait dû compter trois ans (de 2011 à 2014). "Il leur faudra convaincre l'ensemble des agences que les nouveaux matériaux sont aussi performants que les anciens ainsi que résoudre les questions d'inflammabilité du magnésium", poursuit Benjamin Saada.

Julien Marion