Comment l’impression 3D métal transforme-t-elle les voyages spatiaux ? › Actualités Geek

L’impression 3D métal permet de produire les pièces de fusée les plus complexes, en utilisant des matériaux résistants à la combustion. Si l’impression 3D n’est pas nouvelle, comment la technologie a-t-elle évolué pour faire face aux conditions spatiales les plus extrêmes ?

Du plastique au métal

Depuis l’apparition des premières imprimantes 3D dans les années 1980, leurs applications n’ont cessé de croître. La technologie était initialement relativement inconnue, selon Live Science, mais elle a gagné en popularité au 21e siècle. Dans les premières années de l’impression 3D, elle était principalement utilisée pour le prototypage rapide et le filament disponible était limité aux plastiques. Ce matériau flexible est l’option la plus simple pour l’impression 3D, car il peut être facilement fondu et façonné.

A température ambiante, le métal ne se prête pas naturellement à l’impression sous forme fluide. Or, c’est exactement ce que permettent les machines actuelles. Pour réaliser de petites formes en métal, l’impression 3D est une méthode beaucoup plus rapide que la découpe du métal. Ce dernier est un processus soustractif, explique le livre Introduction to Engineering Plastics (2018), qui consiste à découper grossièrement des morceaux de métal, et peut être extrêmement coûteux et long. Au lieu de cela, l’impression 3D est un processus additif qui utilise des dimensions soigneusement sélectionnées pour construire une pièce 3D couche par couche.

Certaines méthodes d’impression sur métal comportent plus d’étapes que d’autres, selon la méthode d’impression. Le frittage sélectif des métaux imprime le métal en le combinant avec du plastique. Cela rend le processus d’impression similaire à l’impression avec du plastique. La différence est que lorsqu’il est retiré de la machine, ce n’est toujours pas une pièce entièrement métallique. D’autres étapes renforcent la pièce imprimée et éliminent le plastique indésirable.

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Les chambres de combustion et les buses sont des pièces de moteur de fusée qui peuvent résister à la combustion lorsqu’elles sont imprimées en 3D. (Crédit image : Getty)

application spatiale

L’impression métallique est préférée par de nombreux ingénieurs chargés de fabriquer des composants spatiaux, tels que des pièces métalliques pour les fusées. Parce que les moteurs de fusée doivent pouvoir résister à des températures très élevées, une poudre de superalliage de cuivre Inconel est souvent choisie. L’inconel est une classe particulière de superalliages reconnus pour leur résistance à la corrosion et à l’oxydation.

Au lieu d’incorporer du plastique dans le filament métallique, l’impression spatiale est mieux adaptée au frittage laser direct du métal. Pour produire des pièces de fusée denses, de la poudre de métal en vrac est superposée. Entre chaque couche placée, un laser vise la poudre métallique. Le laser trace la forme précise dictée par le fichier numérique, fondant et liant le métal dans le processus. Ceci est répété pour chaque couche, jusqu’à ce que la forme métallique solide soit immergée dans l’excès de poudre métallique.

Bientôt, l’impression 3D métallique pourrait être réalisée dans l’espace pour créer des outils, plutôt que d’envoyer des équipements par fusée. Cela réduirait le temps nécessaire pour recevoir les pièces de rechange pour les réparations, ainsi que le coût de leur vol de la Terre à la Station spatiale internationale (ISS). La NASA finance actuellement des recherches sur l’impression 3D de métal en faible gravité. Selon le succès de la fabrication spatiale, l’avenir pourrait inclure l’impression d’une base sur la lune.

fusion des métaux

Du fichier numérique à la pièce métallique, suivez les étapes du processus d’impression sur métal dans l’image interactive suivante.

Ressources additionnelles

Quelle est la prochaine étape pour l’impression 3D métal dans l’espace ? Vous pouvez en savoir plus sur la progression vers l’impression 3D autonome dans l’espace dans cet article de la NASA. Ou découvrez comment l’impression 3D peut aider la recherche sur la station spatiale.