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Une imprimante 3D métal française dans l’espace

Publié le 22 mars 2022 par Mélanie W.
metal3D

Le fabricant français d’imprimantes 3D métal AddUp fait partie du projet Metal3D qui a pour objectif de développer la première imprimante 3D métal pour le spatial. Mené par l’Agence spatiale européenne (ESA), il permet d’étudier la qualité des pièces fabriquées dans l’espace, dans un environnement sans pesanteur et plus particulièrement à bord de la Station spatiale internationale. Airbus Defense and Space, l’Université de Cranfield et Highftech Engineering sont également embarqués dans cette aventure.

Imprimer en 3D des pièces dans l’espace n’est plus un rêve et ce, depuis quelques années déjà. Les machines capables de produire des pièces en micropesanteur se sont jusqu’ici plutôt concentrées sur des matières plastiques, offrant la possibilité de créer des pièces détachées plus rapidement ou autres articles nécessaires au bon déroulement d’une mission spatiale. Vous imaginez tout de suite les économies de temps et de coûts réalisées ! Le projet Metal 3D se concentre quant à lui sur des métaux et montre des progrès encourageants

L’Agence spatiale européenne a commandé ce projet (crédits photo : Manufacturing Technology Centre/ESA)

Metal3D, un projet qui embarque plusieurs partenaires

Concrètement, deux machines ont été développées : une qui opère sur la Terre et une autre dans l’espace, au sein du module Columbus de l’ISS. Ces imprimantes 3D produisent deux lots d’éprouvettes dans deux environnements complètement différents. L’objectif pour l’ESA est de caractériser les propriétés mécaniques du matériau formé en microgravité. Pour mener à bien cette mission, plusieurs partenaires industriels sont impliqués. Airbus Defence & Space est chargé d’intégrer les composants de la machine métal, de veiller à leur conformité pour un environnement spatial et à leur alimentation électrique. L’entreprise Highftech se concentre sur l’enceinte de l’imprimante et la gestion des fluides. L’Université de Cranfield est quant à elle responsable du laser et du mécanique d’apport du fil en acier inoxydable. Enfin, AddUp développe toute la structure interne de la machine, ses mécanismes, mais aussi un logiciel capable de communiquer avec la Terre et de lui transmettre un certain nombre d’informations. 

Alexandre Piaget, ingénieur R&D chez AddUp explique : “AddUp joue un rôle important dans la réalisation de cette mission mais son implication remonte à la phase d’avant-projet où il a fallu démontrer la faisabilité du projet. Cette première partie réalisée dans les locaux de Salon de Provence a construit les fondements de ce qu’est la machine aujourd’hui. Dans sa version finale, AddUp est en charge des axes mobiles, des pièces de structures et du logiciel de la machine.”

AddUp développe aujourd’hui des machines PBF et DED (crédits photo : AddUp)

Pourquoi un procédé DED ?

Le choix d’un procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée n’est évidemment pas anodin. En l’absence de gravité, l’utilisation de procédés à lit de poudre est extrêmement compliqué soit pour des raisons de sécurité, soit pour des questions de mise en forme de la poudre en question. En se tournant vers une machine DED, les partenaires misent sur un fil d’acier inoxydable 316L et un laser, une combinaison qui favorise les forces induites par la tension du surface.

Enfin, le communiqué de presse précise : « La machine fonctionne sous azote afin de limiter l’oxydation du matériau et d’éviter les risques de combustion. L’accès aux ressources étant limité dans l’ISS, l’atmosphère de la machine est filtrée et refroidie tout au long du processus de fabrication pour limiter la consommation d’azote et recycler au maximum celui déjà présent dans la machine.« 

On ne manquera pas de vous tenir informés de l’avancée de ce projet ! En attendant, vous pouvez retrouver plus d’informations dans la vidéo ci-dessus. Que pensez-vous du projet Metal3D ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédits photo de couverture : NASA

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