La NASA fabrique le premier composant de fusée imprimé en 3D à partir de deux alliages métalliques

allumeur de fusée imprimé en 3D

Dans un communiqué publié ce lundi, la NASA a annoncé avoir testé avec succès le premier composant de fusée imprimé en 3D à partir de deux alliages métalliques. La pièce qui a subi des tests poussés cet été au centre de vol spatial Marshall à Huntsville, est un allumeur de moteur. Dirigée par Robin Osborne, l’équipe d’ingénieurs a procédé à une trentaine de tests de résistance au feu pour démontrer la fonctionnalité du composant. Après quoi la pièce a été coupée en deux afin d’examiner les images de l’interface bi-métallique à l’aide d’un microscope.

« Ce processus pourrait réduire les coûts futurs des moteurs de fusée d’un tiers et le temps de fabrication de 50 % »

« Les résultats montrent que les deux métaux ont été diffusés, phénomène qui aide à créer un lien fort. » A déclaré Preston Jones, directeur de la direction d’ingénierie à Marshall. « C’est une réussite technologique pour les impressions 3D et les composants de fusée tests fabriqués avec deux alliages différents. Ce processus pourrait réduire les coûts futurs des moteurs de fusée d’un tiers et le temps de fabrication de 50 %. »

Pièce critique et complexe permettant l’allumage du moteur, l’allumeur est habituellement fabriqué selon une méthode traditionnelle appelée brassage. Ce procédé d’assemblage consiste à créer une liaison métallique entre les pièces réunies, mais sans fusion des bords assemblés contrairement au soudage. A contrario de l’impression 3D, cette technique nécessite une quantité importante de travail manuel, entraînant des coûts plus élevés et un temps de fabrication plus long.

« Cette nouvelle technologie permet de fabriquer des pièces beaucoup plus grandes et d’usiner l’intérieur de la pièce pendant la fabrication »

Fabriqué dans un alliage de cuivre et d’Inconel, l’allumeur de 25 cm de haut pour 17 cm de diamètre a été imprimé en une seule fois, au lieu de 4 avec les méthodes classiques. La machine utilisée est un modèle hybride dénommé LASERTEC 65 3D hybrid combinant impression 3D et fraisage. Développée par la compagnie japonaise DMG MORI, cette machine exploite un procédé d’impression 3D similaire à la technologie Clad consistant à fondre et projeter une poudre métallique à l’aide d’un puissant faisceau laser. Preston Jones souligne les avantages du procédé : « L’élimination du processus de brasage et l’utilisation de pièces bi-métalliques intégrées dans une seule machine réduisent non seulement le coût et le temps de fabrication, mais elle diminue également le risque en augmentant la fiabilité. » ajoute Preston Jones. « Cette nouvelle technologie permet de fabriquer des pièces beaucoup plus grandes et d’usiner l’intérieur de la pièce pendant la fabrication, ce que d’autres machines ne peuvent pas faire. Le processus hybride peut alterner librement entre l’impression en 3D et l’usinage dans la pièce avant que l’extérieur ne soit terminé et fermé. »

« Nous sommes encouragés à propos de ce que cette nouvelle technologie de fabrication avancée pourrait faire pour le programme Space Launch System à l’avenir, » conclu Steve Wofford, directeur du bureau de moteurs liquides SLS à Marshall. « Dans les moteurs de fusée de la prochaine génération, nous aspirons à créer des composants de vol plus grands et plus complexes grâce à des techniques d’impression 3D. »

Analyse au microscope des deux métaux