La 3D métal prête pour l’espace

L’impression 3D du métal est essentielle à la conquête spatiale : elle permettrait de remplacer un stock de pièces de rechange ou d’outils par un simple dossier numérique. Mais sa réalisation en microgravité est complexe, car la poudre métallique utilisée lors de la fabrication lévite.

Pour y remédier, des chercheurs de l’institut allemand pour la recherche et l’expérimentation sur les matériaux (BAM) et de Novespace ont spécialement conçu une machine pour l’espace qui utilise la fusion laser sur lit de poudre, technique la plus répandue de fabrication additive métallique. Dans la machine repose un fin lit de poudre métallique, qu’un laser fait fondre suivant le motif qu’il veut créer. Ensuite, une nouvelle couche est déposée, qui est fondue à son tour. Couche par couche, l’objet est créé. Pour éviter que le lit de poudre bouge dans l’espace, l’imprimante 3D intègre un système appelé « dépôt de poudre assisté par flux de gaz ». Le support qui accueille le lit de poudre métallique est réalisé dans un matériau poreux, relié à une pompe. En aspirant l’air, la pompe créé un effet de succion qui colle la poudre au support, la tenant immobile et permettant au laser de tracer des formes précises.

Les premières pièces métalliques ont été imprimées dans une gravité proche de zéro.

De cette manière, les astronautes peuvent imprimer de nombreuses pièces, mesurant de 1 millimètre à 50 centimètres de longueur. Les premiers essais ont été effectués dans un Airbus A 310 Zéro-G, qui reproduit des conditions gravitationnelles de l’espace. Cette innovation pourrait permettre, à terme, d’imprimer n’importe quelle pièce de rechange sans avoir à attendre un convoi envoyé depuis la Terre. De quoi réaliser de sérieuses économies : entre 2008 et 2017, le coût de l’approvisionnement de la Station spatiale internationale en pièces de rechange est estimé par la Nasa à plus de 1,2 milliard de dollars.

Source : L’Usine Nouvelle, 10/2019.