Un composant structurel imprimé en 3D à partir de titane recyclé réussit son premier vol

Le leader britannique de la défense QinetiQ a franchi une étape importante dans la fabrication « circulaire » de matériel de défense avec son premier vol réussi d’un composant structurel imprimé en 3D à partir de titane recyclé. Le test, mené par l’organisation d’essais en vol de QinetiQ au MOD Boscombe Down dans le Wiltshire, a mis en scène une charnière imprimée en 3D montée sur un hélicoptère A109S appartenant à QinetiQ.

Cet appareil est actuellement en cours de développement pour la célèbre Empire Test Pilots’ School (ETPS). La pièce imprimée sert de point de fixation essentiel pour une sonde aérodynamique : elle est utilisée pour mesurer la vitesse et l’angle d’attaque. Lors des essais en vol, l’intégrité structurelle de cette charnière est essentielle. Une défaillance pourrait déclencher de graves vibrations aérodynamiques ou entraîner la rupture de la sonde, ce qui compromettrait les données sensibles nécessaires à la formation des pilotes. Conçue par QinetiQ et fabriquée par Additive Manufacturing Solutions Limited (AMS Ltd.), la charnière a été produite à partir de titane recyclé provenant d’un avion mis hors service. Ce vol démontre qu’il est possible de récupérer du matériel essentiel au vol à partir de ferraille et de le remettre en service grâce à des procédés additifs.

Pourquoi imprimer la charnière en 3D ?

AMS Ltd. dispose d’un procédé d’atomisation exclusif qui permet de créer de la poudre à partir de déchets métalliques recyclés. Selon QinetiQ, ce procédé atteint un rendement de 97 % et minimise les pertes de matière. AMS dispose en interne de solutions de fusion laser sur lit de poudre ainsi que par faisceau d’électrons – on ne sait pas quel procédé a été privilégié, mais c’est bien une méthode qui implique un lit de poudre métallique. QinetiQ a également indiqué que le processus de fabrication d’AMS utilise 93,5 % moins de CO2 que les chaînes d’approvisionnement traditionnelles.

Recyclage du titane

Le titane est un métal solide, de faible densité et très résistant à la corrosion, c’est pourquoi il est couramment utilisé dans les applications de défense. Bien que les minerais de titane ne soient pas rares, la forte réactivité du métal avec l’oxygène, l’azote et l’hydrogène présents dans l’air à des températures élevées rend les processus de production complexes et coûteux. C’est en partie ce qui rend le recyclage du titane si intéressant. Il est coûteux et difficile à se procurer.

Ce matériau est également très demandé, car il est utilisé non seulement dans l’aérospatiale, mais aussi dans des projets d’infrastructure et d’urbanisation à travers le monde. La Chine et la Russie sont actuellement les plus grands fournisseurs mondiaux de titane de qualité aérospatiale. Ainsi, en recyclant le titane, le Royaume-Uni pourrait réduire sa dépendance vis-à-vis des importations. AMS Ltd. a estimé que le Royaume-Uni pourrait devenir autosuffisant si tout le titane contenu dans les épaves d’avions était extrait pour être recyclé.

« Notre expertise en matière d’essais et d’ingénierie contribue à valider cette technologie qui permettra de réduire la dépendance du Royaume-Uni vis-à-vis d’autres pays pour l’approvisionnement en titane de qualité aérospatiale », a déclaré Simon Galt, directeur général Air chez QinetiQ.

« AMS n’a cessé de renforcer sa dynamique et son expertise sur le marché des poudres additives, en mettant l’accent sur la fourniture de matières premières recyclées », a ajouté Rob Higham, directeur et CEO d’AMS. « Cette étape importante reflète le dévouement de notre équipe et l’engagement de QinetiQ en faveur d’un avenir plus résilient et plus durable. » Pour en savoir plus, cliquez ici.

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*Crédits photo de couverture : QinetiQ