L'IRT Jules Verne, partenaire R&D de l'aéronautique.

L'IRT Jules Verne et les industriels de la filière aéronautique développent des procédés innovants toujours plus compétitifs et plus performants pour la fabrication et le contrôle de pièces métalliques et composites de petites et grandes dimensions.

La sécurité des pièces aéronautiques impose une maîtrise totale de la qualité matière à chaque étape du procédé. Les composites à matrice thermoplastique, qui équipent des pièces structurelles primaires comme les cadres de fuselage, les caissons de voilure ou les nervures, requièrent des procédés de fabrication parfaitement contrôlés pour garantir l'intégrité mécanique de la pièce finale.

C'est l'enjeu du projet MATCH et son projet suite menés avec AIRBUS, DAHER et LOIRTECH : développer un procédé de fabrication de pièces composites thermoplastiques de forte épaisseur pour structures primaires aéronautiques, en maîtrisant à la fois le drapage par machine de placement de fibres et la santé matière tout au long du procédé. La robustesse du procédé est ici non négociable : une anomalie non détectée dans une pièce structurelle peut avoir des conséquences critiques en service.

Dans le domaine des procédés métalliques, le projet ARWEN, conduit avec AIRBUS, DASSAULT AVIATION, APERAM et LOIRETECH, explore la fabrication additive fil-arc de coques en INVAR (un alliage fer-nickel à très faible dilatation thermique) pour la réalisation d'outillages de drapage de grandes dimensions. La précision dimensionnelle de ces outillages conditionne directement la conformité géométrique des pièces composites qui en sont issues.

L'IRT Jules Verne travaille également sur la simulation et la modélisation des procédés de fabrication et d'assemblage, qui joue un rôle clé pour réduire les durées d'industrialisation, optimiser les paramètres procédés et les outillages, et simuler les anomalies de fabrication afin de statuer sur leur acceptabilité et limiter ainsi les rebuts.

Les solutions robotisées développées par les équipes de recherche de l'IRT Jules Verne permettent de répondre à la montée en cadence, notamment pour les opérations à faible valeur ajoutée.

La filière aéronautique doit produire toujours plus d'appareils sans sacrifier la qualité ni la traçabilité. Fin 2025, Airbus annonçait une ambition de produire mille avions par an en 2027, et vise notamment une production d'A350 au rythme de 12 exemplaires par mois. Cette accélération rend indispensable l'automatisation de nombreuses opérations encore réalisées manuellement.

La plateforme technologique MADRAS implantée à l'IRT Jules Verne illustre concrètement cette ambition. Cette ligne pilote de 18 mètres, équipée de bras robotisés Kuka capables de porter 480 kg, est dédiée à la fabrication automatisée de préformes textiles composites pour structures aéronautiques. Elle permet une cadence de dépose de fibres de 75 kg/heure — contre 15 kg/h pour les meilleurs procédés existants — et réduit les délais de production de pièces composites d'un facteur 5 à 6, tout en diminuant les déchets générés.

Sur le plan de l'assemblage, le projet HAPPY et sa suite HAPPY 2, mené avec Airbus, répond aux défis de flexibilité que posent les grandes structures aéronautiques. L'IRT Jules Verne a développé un système de positionneurs légers sur bases mobiles, pilotés par des capteurs visuels en temps réel. Cet ensemble compense la flexibilité des pièces lors de l'assemblage de tronçons d'aérostructures. Depuis, ce démonstrateur a été transféré chez Airbus. Le projet HAPPY 2, associant AIRBUS, NAVAL GROUP, L'INRIA et le CNRS, étend cette technologie à des assemblages encore plus complexes, notamment la jonction voilure/fuselage.

Dans le domaine du soudage, les projets SPECTRA puis SCRATCH conduits avec AIRBUS, AIRBUS ATLANTIC, SAFRAN, ARKEMA et CERO visent à industrialiser le soudage par conduction des composites thermoplastiques pour l'assemblage de pièces aéronautiques de série. Supprimer les fixations mécaniques traditionnelles, c'est à la fois gagner en cadence, réduire la masse et simplifier les opérations d'assemblage.