La fabrication additive à partir de fil de titane devient une réalité
Source : Airbus – 22 janvier 2026
Imaginez une industrie aéronautique dans laquelle les composants structurels les plus résistants d’un avion de ligne – des pièces soumises à de fortes contraintes et à la fatigue – sont réalisées à partir d’une bobine de fil, plutôt que taillés dans des blocs de métal comme c’est la norme aujourd’hui. En réalité, cela commence déjà à devenir concret dans les usines d’Airbus, alors que l’avionneur se prépare pour l’avenir.
La technologie en question est une technique d’impression 3D appelée wire-Directed Energy Deposition (w-DED). Elle repose sur une nouvelle approche de fabrication additive utilisant le titane pour créer des pièces structurelles d’aéronefs, avec beaucoup moins de pertes de matière que les méthodes soustractives traditionnelles telles que l’usinage à partir de plaques ou le forgeage.
Comment fonctionne le w-DED ?
Cette technique utilise un bras robotisé multi-axes, équipé d’une bobine de fil de titane, se déplaçant avec une précision numérique. De l’énergie, sous forme de laser, de plasma ou de faisceau d’électrons, est concentrée sur le fil, le faisant fondre instantanément et le fusionnant couche par couche sur une surface. En apparence proche du soudage, mais guidée par un modèle 3D, la technologie imprime l’objet « depuis le sol », pour former ce que l’on appelle une ébauche (blank).
Cette ébauche ressemble fortement à la forme finale requise — on parle de forme quasi nette (near net shape) — et subit ensuite un usinage rapide afin de respecter exactement les dimensions définies dans la conception de la pièce.
w-DED : ouvrir l’impression 3D aux grandes pièces
Bien que l’impression 3D métallique soit utilisée dans l’aéronautique depuis une dizaine d’années, elle était jusqu’à présent principalement réservée à des composants de petite taille. Ces systèmes conventionnels, appelés imprimantes « à lit de poudre », étaient généralement optimisés pour fabriquer des pièces de moins de 60 centimètres de long.
Le w-DED, en revanche, permet à Airbus de passer de l’impression de petits composants à la fabrication de grandes pièces structurelles en titane pouvant atteindre sept mètres de long. Ce nouveau procédé promet d’être plus rapide que l’impression 3D à lit de poudre, en faisant passer la production de quelques centaines de grammes par heure à plusieurs kilogrammes par heure. Ce changement d’échelle pourrait rendre l’impression 3D viable pour une fabrication industrielle à haut volume de grands composants structurels destinés aux avions commerciaux.
Contribuer à réduire le gaspillage de matière première en titane
Pourquoi se concentrer sur le titane ? Ce métal est essentiel dans l’aéronautique en raison de sa résistance, de sa légèreté et de sa compatibilité avec les structures modernes en matériaux composites à fibres de carbone (notamment la résistance à la corrosion, les coefficients de dilatation relatifs et d’autres propriétés).
Le titane est toutefois une matière première de grande valeur, ce qui rend sa préservation primordiale.
Dans le forgeage traditionnel — c’est-à-dire l’usinage d’une pièce à partir d’un bloc massif — une grande proportion de matière première est perdue. Cela se mesure à l’aide du ratio “buy-to-fly”, qui compare la quantité de matière achetée à celle qui « vole » réellement sur l’avion. Avec les méthodes traditionnelles, il faut parfois recycler entre 80 % et 95 % du titane initialement acheté.
Avec le w-DED, ces pertes sont en grande partie évitées dès l’origine. La pièce est en effet « cultivée » dans une forme déjà très proche du design final (near net shape), ce qui laisse très peu de matière à enlever par usinage.
Apporter de l’agilité au développement des avions
Le forgeage traditionnel par matrice nécessite également la création d’outillages volumineux et complexes, dont la réalisation peut prendre jusqu’à deux ans et requiert un investissement initial important. À l’inverse, la forme d’une pièce imprimée en 3D est définie par un programme informatique, ce qui réduit les délais de fabrication à seulement quelques semaines.
L’agilité du w-DED apportera un bénéfice immédiat à la construction réussie et dans les délais du premier avion de développement, en particulier pendant la phase où les conceptions détaillées des composants sont encore ajustées et optimisées, jusqu’au moment où le premier avion commence à prendre forme physiquement.
Première preuve dans la production de l’A350
Airbus a récemment commencé l’intégration en série des plus grandes pièces réalisées en w-DED dans la zone de l’entourage de la porte cargo (Cargo Door Surround) de l’A350.
Ces pièces, conçues par Airbus pour cette phase exploratoire, ont été imprimées en 3D par un fournisseur qualifié utilisant le w-DED plasma, inspectées par ultrasons par Testia à Brême, puis usinées et installées dans les usines Airbus.
Ces pièces sont fonctionnellement et géométriquement identiques aux composants forgés traditionnels qu’elles remplacent, tout en générant des économies de coûts immédiates et concrètes. À l’avenir, l’objectif est de progresser étape par étape, à partir des pièces w-DED de l’A350, vers des applications plus critiques sur d’autres programmes et pour d’autres parties des avions (y compris les ailes et le train d’atterrissage à plus long terme).
« Designed for DED »
Point essentiel, cette technologie permet un concept appelé « designed for DED » (« conçu pour le DED »). Au lieu de demander aux ingénieurs de concevoir un composant complexe sous la forme d’un assemblage de plusieurs pièces distinctes devant être assemblées, ils peuvent désormais le concevoir comme un composant unique, complexe et optimisé, imprimé en une seule fois.
Cette capacité à fusionner plusieurs composants en un seul simplifiera la chaîne d’approvisionnement, réduira la charge de travail liée à l’assemblage, raccourcira les cycles de production et libérera tout le potentiel de la prochaine génération d’avions de ligne conçus pour l’impression 3D.
La course est lancée…
Aujourd’hui, chez Airbus et ses partenaires, la course à l’acquisition d’expérience sur le w-DED pour des pièces critiques est pleinement engagée, avec des résultats très prometteurs. Les ingénieurs testent différentes sources d’énergie, notamment le plasma, le soudage à l’arc, les faisceaux d’électrons et les faisceaux laser, tout en évaluant en parallèle des stratégies « Buy » (externalisation de l’impression) et « Make » (production en interne).
En outre, cette approche étant pilotée au niveau du groupe Airbus, les technologies qui en résulteront deviendront des standards industriels et pourront être utilisées à l’échelle de l’ensemble de l’entreprise.