ATOS, société française parmi les leaders mondiaux du service numérique et le belge Materialise NV, leader en solution logiciel pour la fabrication additive, ont récemment dévoilé un composant révolutionnaire pour les structures spatiales. Présenté en avant-première à l’occasion de la Conférence Européenne sur les Structures Spatiales, Matériaux et Essais Environnementaux 2016, cet insert en titane imprimé en 3D a permis de réduire la masse des solutions traditionnelles à plus de 66 %. Utilisé dans l’aérospatial pour transférer des charges mécaniques élevées dans des structures telles que les satellites, les inserts traditionnels rendent difficile l’optimisation topologique car fabriqués par soustraction à partir d’un seul bloc rectangulaire compact.
A l’inverse, avec la fabrication additive il est possible de déposer de la matière seulement où cela est nécessaire, permettant ainsi de créer des formes très complexes et des structures légères et évidées. « Etant donné que de nos jours le coût de la mise en orbite d’un kilogramme s’élève à environ 20 000 $, chaque gramme économisé repousse les limites de l’exploration spatiale. » Explique Atos.
Les techniques d’optimisation topologique et de structures paramétriques utilisées par Atos et Materialise ont permis de réduire par trois le poids d’un insert, soit 500 g au lieu de 1454 g. Malgré cette réduction de masse très importante, toutes les propriétés et les capacités de l’insert ont été conservées voire même améliorées. « Le savoir-faire d’Atos en ingénierie aérospatiale et en simulation de structures a permis de concevoir ce composant innovant autant par sa forme extérieure que par sa structure interne. » Précise Materialise dans un communiqué. « L’équipe Atos-Materialise a été constituée d’experts en ingénierie aérospatiale, en calcul éléments finis, en conception de structures, en matériaux et en fabrication additive. » Les deux inserts ont été imprimés par Materialise dans son centre d’impression 3D métal de Brême en Allemagne, à l’aide d’une imprimante 3D de type SLM (Selective Laser Melting).
Présentée au congrès ECSSMET 2016, les inserts sont accompagnés d’une étude intitulée « Additive Manufacturing Hot Bonded inserts in sandwich structures » (Fabrication Additive d’inserts collés à chaud dans des structures sandwich écrite par les deux parties.
