À l’automne 2023, la NASA a testé à chaud une buse de moteur de fusée imprimée en 3D en aluminium. L’aluminium n’est généralement pas utilisé pour l’impression 3D car le processus le fait craquer et son faible point de fusion en fait un matériau difficile à utiliser pour les moteurs de fusée. Pourtant, le test a été un succès.
L’impression de pièces de moteur en aluminium pourrait permettre de gagner beaucoup de temps, d’argent et de poids pour les futurs engins spatiaux. Elementum 3D Inc., partenaire du projet, met désormais ces avantages à la disposition de l’industrie spatiale commerciale et au-delà.
Le test de cuisson à chaud a été l’aboutissement d’une collaboration entre la NASA et Elementum qui a débuté peu après la création de l’entreprise en 2014 pour rendre davantage de matériaux disponibles pour l’impression 3D. Basée à Erie, dans le Colorado, l’entreprise infuse des alliages métalliques avec des particules d’autres matériaux pour modifier leurs propriétés et les rendre aptes à la fabrication additive. Cela est devenu la base du processus de fabrication additive réactive (RAM) d’Elementum.
La NASA a adopté cette technologie, qualifiant la version RAM d’un alliage d’aluminium courant pour l’impression 3D. L’agence a ensuite accordé un financement pour imprimer le moteur-fusée expérimental Broadsword, démontrant ainsi la viabilité du concept.
Une buse de moteur de fusée imprimée en 3D à partir de l’alliage d’aluminium A6061 RAM2 d’Elementum 3D subit des tests de tir à chaud au Marshall Space Flight Center. Crédit : NASA
Pendant ce temps, une équipe du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, travaillait à adapter une technologie émergente pour imprimer des moteurs plus gros. En 2021, Marshall a attribué une annonce d’opportunité de collaboration à Elementum 3D pour modifier un alliage d’aluminium en vue de l’impression dans le cadre de ce qui est devenu le projet de fabrication additive réactive pour la quatrième révolution industrielle.
Le projet a également permis de mettre à disposition un alliage d’aluminium couramment utilisé pour l’impression 3D à grande échelle. Il est déjà utilisé dans les composants de grands satellites et pourrait être mis en œuvre dans les équipements de fabrication de puces électroniques, les pièces de voitures de course de Formule 1, etc.
L’alliage modifié pour le moteur Broadsword est déjà utilisé dans les rotors de frein et les luminaires. Ces diverses applications illustrent les possibilités offertes par la collaboration et l’investissement de la NASA dans l’industrie.