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Sep 01, 2023

Agile Space et 6K Additive s'associent pour faire progresser la technologie spatiale avec l'impression 3D en superalliage

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Dans le cadre d'une avancée significative dans le paysage en évolution de l'impression 3D pour les applications spatiales, Agile Space Industries et 6K Additive unissent leurs forces pour propulser la technologie spatiale. Le duo prévoit de certifier et d'utiliser la poudre Nickel 625 (Ni625) de 6K Additive pour les applications spatiales des clients, en se concentrant sur la fabrication de composants critiques de fusée. Premièrement, la poudre de superalliage de 6K Additive est en cours de certification pour une utilisation dans l'usine de fabrication d'Agile Space, où elle sera utilisée pour imprimer en 3D des composants destinés à être intégrés dans le moteur hypergolique bipropulseur A2200 d'Agile Space.

Les deux sociétés, opérant dans différentes régions des États-Unis, ont uni leurs forces pour combiner leurs connaissances et leurs ressources, travaillant ensemble pour repousser les limites de la technologie d'exploration spatiale. 6K Additive, basée à Pittsburgh, en Pennsylvanie, se spécialise dans la production de matériaux durables pour la FA, tandis qu'Agile Space, dont le siège est à Durango, au Colorado, excelle dans les solutions de propulsion avancées.

La mise en œuvre initiale de la poudre Ni625 aura lieu dans le moteur hypergolique biergol A2200 d’Agile Space. Contrairement aux moteurs classiques qui ont besoin d’une étincelle pour commencer à brûler du carburant, le moteur A2200 utilise un type spécial de carburant qui commence à brûler lorsqu’il entre en contact avec une autre substance. Ce type particulier de carburant est connu sous le nom d’hydrazine et est souvent utilisé dans les moteurs de fusées et d’engins spatiaux car il libère beaucoup d’énergie lorsqu’il réagit. Aux côtés de l'hydrazine se trouve une autre substance appelée MON3 (ou oxydes mixtes d'azote), qui fournit l'oxygène nécessaire à la combustion du carburant hydrazine. Ainsi, lorsque l'hydrazine et le MON3 se réunissent, ils créent une explosion contrôlée, produisant des gaz chauds qui jaillissent de la tuyère du moteur-fusée et poussent la fusée vers l'avant. Grâce à la combinaison intelligente d'hydrazine et de MON3, le moteur fonctionne sans avoir besoin d'une étincelle d'allumage traditionnelle.

Selon Agile Space, même si le moteur est très léger (ne pesant qu'environ 5,9 kilogrammes), il peut créer une force puissante de 500 livres de poussée. Cela a été possible grâce à la fabrication additive (FA).

Kyle Metsger, directeur de la technologie additive chez Agile Space, a expliqué : « En poids, 85 % de nos composants de moteur sont fabriqués de manière additive, ce qui signifie que nous dépendons fortement des poudres AM capables de résister aux températures et aux forces extrêmes générées pendant le décollage et le vol. 6K Additive nous permet de fabriquer de manière additive en utilisant des poudres de haute qualité nécessaires à nos applications critiques tout en nous aidant également à atteindre nos objectifs environnementaux grâce à leur programme de recyclage et à leurs poudres fabriquées de manière durable. L'additif 6K peut fournir une poudre extrêmement homogène qui permet à notre ligne de production de respecter les longs temps de fabrication requis pour ces composants complexes.

L'un des aspects les plus remarquables de l'approche d'Agile Space est son cycle de développement rapide. Traditionnellement, le développement de composants aérospatiaux s’étend sur plus de deux décennies. Cependant, Agile Space a exploité l’agilité de la FA pour réduire ce délai à seulement 12 mois.

« Un cycle de développement d'un an semble encore très long dans de nombreux secteurs, mais nous montrons aux leaders de l'industrie aérospatiale à quoi ressemblera l'avenir. Le passage à la plus grande machine TruPrint 5000 nous a permis de qualifier simultanément les nouveaux paramètres de la machine et du matériau. De cette manière, la FA nous permet d'être « Agile » dans le nom et dans la pratique », a poursuivi Metsger.

De plus, les moteurs A2200, intégrant la poudre Ni625 de 6K Additive, sont prêts à trouver leur place sur un véhicule d'atterrissage lunaire. Conçu pour exceller dans les rigueurs des missions lunaires exigeantes, le moteur de l'A2200 possède une impulsion spécifique dépassant 318 secondes, affirme Agile Space. Le moteur possède une pièce spéciale appelée manchon d’attelage qui permet de contrôler sa puissance. Cette pièce spéciale permet au moteur de modifier très rapidement la puissance qu'il utilise, ce qui devient utile pour les missions sur la Lune où la fusée doit assurer un contrôle fluide et précis pendant la mission. Le moteur peut rapidement passer de la moitié de sa puissance à la totalité en moins d’une seconde, ce qui en fait le choix idéal pour les séquences de manœuvres complexes qu’exigent les missions lunaires.