Si en fabrication additive, les métaux sont généralement confinés à un seul type de métal ou d’alliage prenant la forme d’une poudre, la NASA a développé une technique d’impression 3D offrant une plus grande diversité. En effet, les ingénieurs de la Jet Propulsion Laboratory ont travaillé sur un nouveau procédé permettant de superposer des couches de métaux ou d’alliages de natures différentes sur une même pièce. Cette technique dont la genèse remonte à 2010, s’appuie sur celle du frittage laser qui consiste à solidifier une poudre métallique avec un rayon laser.
Dans le cas présent, la poudre de métal est directement injectée dans le faisceau laser dirigé vers l’objet, celui-ci fait alors fondre la poudre du premier métal puis vient chauffer la seconde poudre métallique pour au final lier les deux. La couche ainsi déposée peut être extrêmement mince (de l’ordre de quelques microns) ou au contraire être plus épaisse pour réparer des pièces en métal. A l’inverse de la soudure qui est beaucoup plus fragile dans le temps, celle-ci offre une résistance structurelle répondant mieux aux exigences d’une mission spatiale de longue durée.
Avec ce procédé qui n’est d’ailleurs pas sans rappeler CLAD (Construction Laser Additive Directe) développé par le français Irepa Laser, la NASA va pouvoir désormais développer des pièces hybrides, combinant plusieurs types de matériaux et propriétés physiques. On pourrait ainsi très bien imaginer à l’avenir des composants avec une face magnétique et l’autre pas…
C’est d’ailleurs avec succès que ses chercheurs ont imprimé leur premier prototype avec cette nouvelle technologie. Il s’agit d’un miroir de télescope avec le haut de la pièce composé d’un métal particulièrement résistant à la chaleur (faible coefficient de dilatation thermique), et la base d’un acier inoxydable destiné à fixer l’ensemble.
Mais la NASA travaille depuis longtemps sur l’impression 3d. En 2012 déjà, dans le cadre de la mission SpaceX une partie du moteur SuperDraco avait été imprimée en 3D. En effet la chambre de combustion avait été conçue avec une technique voisine d’impression par laser appelé LMD (Laser Metal Direct Deposition) via un alliage d’Inconel.
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