07.10.2021

Les coulisses: Fabrication de moules et composants

Lorsque nous avons débuté notre projet, nous avons fait le choix de fabriquer nous-mêmes nos outils, moules et composants pour l'UR-1 : le premier avion de course électrique suisse.

La conception, la manufacture ainsi que l'analyse des contraintes ne représentent toutefois que des chapitres dans cette histoire. Il y a beaucoup de choses à raconter et l'une d'elles implique la manufacture des moules et composants de l'UR-1, effectués par nos techniciens aéronautiques.

Premiers pas

Les techniciens aéronautiques travaillent côte-à-côte avec les experts en composite, les ingénieurs en conception mécanique ainsi que l'équipe d'analystes en contraintes. En effet, le rôle des techniciens aéronautiques est également de mettre en relation les exigences du projet de conception avec les possibilités concrètes dont nous disposons dans la fabrication des composants, moules et outillages de notre avion électrique suisse.

Dans un premier temps, les techniciens et les membres des autres équipes définissent ensemble les priorités du processus de travail afin de trouver le meilleur compromis entre faisabilité, timing et optimisation des coûts. En plus de cela, des discussions sont nécessaires sur les propriétés de certains matériaux, en particulier sur leur réaction et leur flexibilité. Ainsi, les techniciens aéronautiques sont complémentaires aux experts en matérieux composites.

A la suite de cette phase de brainstorming, l'équipe débute la conception des moules et des composants de l'UR-1 sur un logiciel de CAD (Computer Aided Design).

Comment nous construisons notre avion

Lorsque le processus de conception est terminé, l'équipe d'analystes en contraintes effectuent une phase de test. Ensuite, la fabrication des moules et des composants peut commencer.

Pour les produire les moules et les composants, les techniciens aéronautiques utilisent une fraiseuse CNC (Computer Numerical Control), qui convient parfaitement aux matériaux « tendres » (dimensions de fraisage 2500mm x 1300mm x 300mm), une fraiseuse conventionnelle ou un tour. Il est naturellement possible de créer des composants en utilisant des procédures et des équipements simples.

En utilisant de tels outils, nous sommes en mesure de fabriquer sur place tous nos moules en composite ainsi que différentes pièces que nous voulons.

Par exemple, dans le processus de fabrication de l'UR-1, nous étions limités par la taille de nos machines lors de la production des moules de l'aile. Nous les avons donc divisés en plusieurs parties.

D'un autre côté, en ce qui concerne les nervures, faites de multiples bois pour des raisons structurelles, elles ont toutes été réalisées par une technique d'emboîtement. Ce procédé nous permet d'optimiser ces pièces en choisissant l'orientation et l'épaisseur des fibres.

Néanmoins, si nous estimons qu'il n'est pas nécessaire de fabriquer une pièce ou un composant nous-mêmes, nous contactons alors un fournisseur officiel ou un sous-traitant. Nous leur fournissons alors tous les détails techniques nécessaires. Par exemple, la fabrication de la verrière a été confiée à un fournisseur tiers. Dans ce cas, nous avons construit un moule positif en fibre de verre et le leur avons envoyé afin qu'il puisse réaliser notre pièce en plexiglas.

D'un autre côté, nous avons décidé de manufacturer à l'interne le système de pivot de l'aileron à l'aide d'un tour et d'une fraiseuse conventionnelle.

Timing

Grâce à l'expertise de tous nos collaborateurs, il est possible de prévoir le temps de fabrication de chaque pièce et chaque moule. Par exemple, nous savons que la création d'un moule de peau d'aile, qui est divisé en trois parties, nécessite 4 à 5 jours de travail. Il est naturellement nécessaire d'intégrer un concept design 3D pour préparer les ébauches, les surfaces de finition de fraisage et de traitement. Pour raccourcir le processus de fabrication, toutes ces étapes sont réalisées simultanément.

Contrôles et ajustements

Afin de vérifier le fonctionnement des moules et diverses pièces que nous fabriquons, nous effectuons de nombreux tests. Ce processus de test est déjà expliqués dans l'article "Les coulisses: tests et contrôles".

Avant chaque assemblage final, nous testons les composant afin de comprendre s'il y aurait quelque chose d'inattendu une fois terminé. Nous effectuons ensuite, au besoin, les ajustements nécessaires.

Après avoir assemblé tous les composants, il reste le contrôle qualité. Celui-ci représente la dernière étape du processus de contrôle qui nous permet de construire le premier avion de course suisse entièrement électrique.