Application du mois : des tuyères de fusée imprimées en 3D grâce à la technologie DED

La fabrication additive a profondément modifié le processus de conception, de test et de production des pièces utilisées dans le secteur aérospatial. Cette industrie bénéficie donc non seulement d’une réduction des délais de production, mais aussi d’une amélioration des caractéristiques des pièces fabriquées. Dans ce cadre, la société SAB Aerospace a développé le premier modèle de démonstration d’une des tuyères de fusée, en utilisant la technologie DED (dépôt d’énergie directe) de Prima Additive.

En accord avec sa philosophie, « Façonner l’avenir de l’espace une couche à la fois », cette conception de tuyère représente une avancée pour la conduite de missions spatiales. En effet, la tuyère de fusée est un élément essentiel du moteur, agissant comme un conduit à l’arrière de l’appareil. Sa mission principale consiste à canaliser les gaz chauds générés lors de la combustion du carburant. L’intégration de la technologie DED apporte une amélioration à la fabrication des tuyères. Ce processus, qui était autrefois complexe et souvent long, devient plus efficace grâce à cette méthode. Mais pourquoi choisir cette technologie ?

SAB Aerospace mise sur l’Inconel® et l’impression 3D pour les tuyères de fusée 

SAB Aerospace adopte la technologie DED pour simplifier la fabrication de grandes pièces métalliques. Contrairement à des procédés comme le SLS ou le FDM, qui requièrent une chambre fermée et sont limitées par ses dimensions, la DED permet de produire des pièces de grande taille sans être restreinte par la taille de la machine.

Pour fabriquer la tuyère, SAB Aerospace utilise l’imprimante métallique Laserdyne 795XL de Prima Additive, équipée de la technologie DED. Avec un volume de fabrication dépassant un mètre cube, cette machine produit des pièces de grande taille et de haute complexité, combinant rapidité, précision et efficacité. Habituellement, une tuyère de fusée exige l’assemblage de milliers de pièces. Mais grâce à l’impression 3D, SAB Aerospace peut désormais fabriquer cette tuyère en une seule pièce, ce qui simplifie la conception et réduit nettement les délais de production.

La tuyère de fusée est également conçue en Inconel®, un matériau reconnu pour sa solidité. Ce matériau à base de nickel, allié avec du chrome et du fer, est une marque déposée de Special Metals Corporation. Il permet de réaliser une tuyère plus légère et plus performante que les modèles classiques. Cela est important pour les missions spatiales longue distance, où le poids est un facteur essentiel. En effet, dans le domaine de l’exploration spatiale, alléger chaque composant est important.

L’Inconel® est également apprécié dans le secteur aérospatial en raison de sa résistance à la corrosion et de sa capacité à résister à des variations de température et de pression, des propriétés indispensables pour son utilisation dans l’espace. Grâce à ses propriétés thermiques, l’Inconel® est capable de résister à des températures jusqu’à 40 % plus élevées que celles supportées par les alliages conventionnels.

En effet, il excelle dans des environnements à températures élevées, notamment entre 260 et 316 °C et peut supporter des températures encore plus élevées, allant de 649 à 760 °C. En choisissant l’impression 3D comme technologie et en adoptant ces matériaux de dernière génération, des initiatives comme celle de SAB Aerospace ouvrent la voie à de nouvelles avancées. La tuyère de SAB Aerospace intègre également des micro-canaux internes directement dans sa structure, permettant une régulation thermique afin d’éviter les risques de surchauffe en conditions de propulsion extrême.

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*Crédits de toutes les photos : SAB Aerospace