Boeing mise sur une nouvelle technologie d’impression 3D métal pour ses engins spatiaux

Navette spatiale Starliner (Boeing/NASA)

50 000 c’est le nombre de pièces actuellement utilisées par la flotte aérienne de Boeing, aussi bien commerciale et militaire que spatial. Si en raison des normes drastiques propres à l’aérospatial, l’essentiel de ces applications concerne la production de pièces en plastique pour les intérieurs d’avions, le recours à l’impression 3D métallique pour des pièces critiques gagne du terrain.

Preuve de cette percée, en 2017 Boeing revendiquait la première pièce en titane imprimée en 3D sur un avion commercial, le 787 Dreamliner. Le composant avait été imprimé sur une machine du Norvégien Norsk Titanium, et certifié par la FAA, l’agence gouvernementale en charge des réglementations et des contrôles pour l’aviation civile aux États-Unis. Grâce à la fabrication additive, l’avionneur prévoit ainsi des économies entre 2 et 3 millions de dollars sur chaque 787 Dreamliner.

Joule Printing ™ : des temps de construction plus rapides et à bas coût

A travers son fond HorizonX Ventures, Boeing multiplie ainsi les investissements autour de la fabrication additive métallique. Ce mardi, l’avionneur a annoncé un nouveau financement destiné à produire des pièces pour ses engins spatiaux. Il concerne une nouvelle technologie d’impression 3D métal développée par un certain Digital Alloys. Au terme d’un tour de table mené également par Lincoln Electric, G20 Ventures et Khosla Ventures, pas moins de 12,9 millions de dollars ont été levés par la jeune pousse américaine pour sa technologie brevetée Joule Printing™.

Là où les systèmes classiques reposent sur l’utilisation de lasers lents et de poudres coûteuses, le procédé d’impression 3D métal développé par Digital Alloys, se distingue par l’utilisation de fils métalliques. La start-up promet ainsi de libérer les fabricants de contraintes propres aux systèmes laser, avec des temps de construction plus rapides et à bas coût.

Un procédé d’impression 3D métal inspiré du chauffage par effet de joule

La technologie brevetée de Digital Alloys s’inscrit dans la lignée des nouveaux procédés d’impression 3D métal à dépôt de fil que l’on connait également via les fabricants Desktop Metal et Markforged. La différence réside ici dans la manière de faire fondre le filament.

Joule Printing™ tient en fait son nom d’un principe physique appelé chauffage par effet joule que l’on retrouve dans nos radiateurs électriques. Le fonctionnement de ces appareils réside dans l’utilisation d’une résistance qui émet de la chaleur grâce au passage d’un courant électrique.

Joule Printing ™ applique ce principe physique à l’impression 3D en faisant traverser de l’électricité dans un fil métallique faisant office de conducteur. Au fur et à mesure que le courant fait fondre son extrémité, des gouttelettes de métal sont déposées couche après couche à la manière d’une imprimante 3D FDM. Cette méthode permettrait de produire des pièces métalliques extrêmement denses jusqu’à 99,5% .

Outre son caractère très bon marché par apport aux poudres métalliques, le fait de fondre le fil de l’intérieur permet de créer la fusion exactement à l’endroit désiré. Il en résulte des vitesses de fabrication très rapides. Selon Digital Alloys son système pourrait ainsi imprimer entre 5 et 10 kg de matière par heure à très basse puissance (<1 kWh par kg). L’entreprise confie avoir déjà reçu plusieurs commandes émanant d’une douzaines de sociétés issues de l’industrie automobile, aérospatiale et de la défense.