fr.wedoany.com Rapport : Les ingénieurs du National Manufacturing Institute Scotland (NMIS) ont fabriqué des buses de fusée en cuivre à l’aide de la technologie de projection à froid haute pression (HPCS). Cette technique vise à résoudre le problème de longue date de la fabrication de grandes structures en cuivre dotées de canaux de refroidissement internes complexes dans la production de moteurs de fusée.
Les températures de fonctionnement des chambres de combustion et des buses de fusée dépassent le point de fusion de leurs propres matériaux de structure, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de conception géométrique et de performance des matériaux.
Les procédés de production traditionnels sont longs et à forte intensité de main-d’œuvre, nécessitant généralement plusieurs étapes de fabrication et un usinage de finition important. La fusion sur lit de poudre, en tant que méthode de fabrication additive éprouvée, offre une plus grande liberté de conception, mais sa taille de formage est limitée, ce qui la rend difficile à utiliser pour les grandes pièces. La galvanoplastie est également largement utilisée pour la production de buses en cuivre, mais les délais de livraison pour atteindre l’échelle requise peuvent atteindre plusieurs mois. Le cuivre ajoute une difficulté supplémentaire : en raison de ses propriétés thermiques et mécaniques ainsi que de sa surface hautement réfléchissante, il est difficile à adapter à la plupart des procédés de fabrication additive conventionnels.
Les ingénieurs du NMIS construisent la structure de la buse par dépôt couche par couche via HPCS, évitant les risques de déformation thermique et de dégradation des matériaux que pourraient entraîner les méthodes basées sur le soudage. Ce procédé permet une production à grande échelle tout en préservant les détails géométriques fins et en intégrant des caractéristiques internes complexes dans la structure. Avec un taux de dépôt allant jusqu’à 10 kilogrammes par heure, ce procédé peut réduire les délais de production de plusieurs mois à quelques jours, tout en diminuant le gaspillage de matériaux par rapport à l’usinage traditionnel. Actuellement, cette technologie n’a pas encore été validée par des tests complets de moteurs de fusée.
Outre le domaine spatial, le NMIS a identifié des applications potentielles de ce procédé dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’énergie et de la construction navale, où des matériaux résistants à la corrosion sont nécessaires. Ce procédé peut également être utilisé pour la réparation et la refabrication de pièces existantes. Calum Hicks, expert technique senior de l’usine numérique du NMIS, a déclaré que ce projet marque une étape importante dans la démonstration de la manière dont la fabrication avancée peut être appliquée à des composants complexes de moteurs de fusée. Le développement de buses de fusée en cuivre a permis à l’équipe d’explorer de nouvelles méthodes de fabrication de structures de gestion thermique haute performance, réduisant les délais de développement et améliorant l’efficacité de la production. Ce travail renforce les capacités du Royaume-Uni dans le domaine spatial et au-delà. Ryan Devine, ingénieur de recherche et développement senior au NMIS, a ajouté que la véritable valeur de ce travail réside dans la démonstration de la manière dont la fabrication avancée peut passer de l’expérimentation à l’application pratique. En combinant l’expertise en ingénierie avec des procédés innovants comme la projection à froid haute pression, les fabricants peuvent repenser la conception, la production et la maintenance des composants complexes. Ces initiatives contribuent à soutenir des cycles de développement plus rapides et des systèmes de fabrication plus résilients.
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