Le Monde Aujourd'hui
MADRID, 19 (EUROPA PRESS)
L’impression 3D de composants de moteurs spatiaux est limitée par le manque d’alliages métalliques abordables capables de résister aux températures extrêmes des vols spatiaux.
Le centre de recherche Glenn de la NASA a développé une alternative aux alliages métalliques coûteux disponibles à cet effet avec le nouveau métal imprimable GRX-810.
Les principaux métaux du GRX-810 sont le nickel, le cobalt et le chrome. Un revêtement d'oxyde céramique recouvrant les particules métalliques en poudre augmente leur résistance thermique et améliore leurs performances. Appelées alliages renforcés par dispersion d'oxydes (ODS), ces poudres étaient difficiles à fabriquer à un coût raisonnable au début du projet.
Cependant, la technique avancée de revêtement par dispersion développée chez Glenn utilise le mélange acoustique résonant. Une vibration rapide est appliquée à un récipient rempli de poudre métallique et de nanoparticules d'oxyde. La vibration enrobe uniformément chaque particule métallique d'oxyde, les rendant ainsi indissociables. Même si une pièce fabriquée est réduite en poudre et réutilisée, le composant suivant conservera les propriétés ODS.
Les avantages par rapport aux alliages courants sont considérables : le GRX-10 peut résister jusqu'à un an à 1 027 °C sous des charges de traction qui fissureraient tout autre alliage abordable en quelques heures. De plus, l'impression 3D de pièces avec le GRX-810 permet de réaliser des formes plus complexes que les pièces métalliques fabriquées selon les méthodes traditionnelles.
Elementum 3D, une entreprise basée à Erie, dans le Colorado, produit du GRX-810 pour ses clients, en quantités allant de petites séries à plus d'une tonne. L'entreprise détient une licence co-exclusive sur l'alliage et le procédé de fabrication brevetés par la NASA.
LONGUE DURÉE DE VIE
« Un matériau soumis à de fortes contraintes ou charges à haute température peut commencer à se déformer et à s'étirer presque comme du caramel », a déclaré Jeremy Iten, directeur technique d'Elementum 3D. « Les premiers tests réalisés en production à grande échelle avec notre alliage GRX-810 ont montré une durée de vie deux fois supérieure à celle du matériau initialement produit en petites séries, ce qui est déjà un résultat exceptionnel. »
L'industrie spatiale commerciale et d'autres secteurs, comme l'aérospatiale, testent le GRX-810 pour de nouvelles applications. Par exemple, Vectoflow, client d'Elementum 3D, teste un capteur de débit GRX-810. Les capteurs de débit surveillent la vitesse des gaz circulant dans une turbine, aidant ainsi les ingénieurs à optimiser les performances des moteurs, a indiqué la NASA dans un communiqué.
Cependant, ces capteurs peuvent griller en quelques minutes en raison de températures extrêmes. L'utilisation de capteurs de débit GRX-810 pourrait améliorer le rendement énergétique des avions, réduire les émissions et limiter le remplacement du matériel.
