Dans une autre application aérospatiale potentielle de l’impression 3D, Boeing a déposé une demande auprès de l’Office des brevets des États-Unis pour un moyen de fabriquer artificiellement de la « glace. » La société ne prévoit pas sur la production de nouveaux glaçons pour les passagers de première classe, mais une manière d’imprimer des formes en plastique et composites qui peuvent être plaquées sur les ailes et d’autres surfaces pour simuler des conditions de givrage. Selon Boeing, ceci contribuera à rationaliser et à réduire le coût du processus de certification des aéronefs.
Si vous avez déjà été sur un matin d’hiver clair, vous avez peut-être vu les arbres et l’herbe recouverts d’un écran scintillant de cristaux de glace. Ceux-ci sont produits lorsque des gouttelettes d’eau en super refroidies touchent une surface solide et cristallisent soudainement. Sur une prairie, ce processus est charmant et appel un bon appareil photo. Sur les avions, c’est un danger mortel car la glace se forme en monticules sur les bords d’attaque des ailes, dégrade l’aérodynamique de l’avion, et augmente le risque d’un décrochage fatal.
À cause de cela, la FAA des Etats-Unis et d’autres organismes aéronautiques nationaux et internationaux exigent que tous les nouveaux avions soient certifiés pour fonctionner en toute sécurité dans des conditions de glace. Cela se fait en prenant l’avion candidat et en le plaçant dans un tunnel de vent super refroidis, où les surfaces de l’avion sont capables de constituer des masses de glace. Ces derniers sont ensuite mesurés et reproduits en fibres de verre et de résine, qui sont rendues rugueuse comme la texture que la glace, puis fixées mécaniquement à l’aéronef. Avec ces formes de glace artificielle, un pilote fait alors décoller l’avion pour montrer qu’il peut encore fonctionner avec cette charge désagréable.
Boeing dit que ce processus présente un grand nombre d’inconvénients. C’est lent, coûteux, imprécis, ne permet pas le contrôle des variables importantes, et peut endommager un avion très cher. La réponse de la société est d’introduire l’impression 3D dans le test pour créer des formes de glace artificielle à partir de résines et d’autres matériaux qui sont adaptés à l’avion spécifique et pour répondre à des questions précises.
D’après la demande de brevet, la production de la glace artificielle commence par un modèle informatique de l’appareil. Les formes sont conçues pour s’adapter précisément sur les surfaces portantes, où elles sont fixées sur les bords d’attaque des ailes, des stabilisateurs, et du gouvernail en utilisant un adhésif double face au lieu de boulons. Cela crée non seulement une prise plus ferme, mais en enlevant l’adhésif, cela laisse les formes qui se détachent facilement après la fin des tests.
Les formes de glace sont conçues avec un ordinateur, affectées de diverses propriétés, telles que la densité et la texture, puis intégrées dans les fichiers de CAO afin qu’une série de couches produisent une structure interne complexe qui imite des conditions de givrage réelles. Celles-ci peuvent être reproduites à volonté à partir des fichiers, donc il y a un plus grand degré de contrôle. La forme de la glace peut être d’une épaisseur, d’une rigidité souhaitée, ou tout autre chose, ce qui est nécessaire pour évaluer la capacité de l’avion à faire face à diverses conditions.
Boeing affirme que les formes peuvent même être imprimées avec des codes d’identification et des marqueurs pour assurer qu’elles seront mises à la bonne place et alignées correctement. L’ensemble du processus est basé sur un organigramme de haut niveau conçu pour réduire la fabrication à des fichiers numériques qui peuvent être branchés sur un certain nombre de méthodes d’impression 3D en utilisant des matières plastiques, des métaux, des composites, ou d’autres matériaux comme support, soit par impression additive, fraisage ou une combinaison des deux pour créer la forme finale.
