La société aérospatiale privée américaine Launcher a annoncé que le fabricant de systèmes de post-traitement Solukon était son fournisseur préféré pour les systèmes d’élimination de poudre.

L’entreprise a intégré la machine de dépoudrage SFM-AT1000-S de Solukon pour le post-traitement de grandes pièces de fusée imprimées en 3D, y compris les moteurs et les chambres de combustion.

« Nous constatons que l’élimination automatisée de la poudre est une étape essentielle du processus de production », a déclaré Tim Berry, responsable de la fabrication chez Launcher. « Pour le traitement thermique final et le pressage isostatique à chaud, toutes les pièces doivent être exemptes de toute poudre, un défi particulier pour les pièces volumineuses et lourdes avec des canaux internes difficiles d’accès. Le SFM-AT1000-S contribuera à automatiser davantage notre processus de production à mesure que nous obtenons des résultats de nettoyage fiables et reproductibles.

« De plus, nous bénéficions de l’expérience et du soutien de Solukon lors de l’optimisation de nos lignes de production rapides et avant-gardistes. »

Le système de dépoudrage SFM-AT1000-S. Photo via Solukon.

Les moteurs de fusée imprimés en 3D du lanceur

Fondée en 2017, la mission de Launcher est de créer des fusées efficaces et rentables capables de livrer de petits satellites dans l’espace. Après avoir reçu un contrat de 1,5 million de dollars avec l’US Space Force, la société s’est lancée dans le développement de composants imprimés en 3D pour améliorer les performances de son moteur E-2.

Jusqu’à présent, le moteur E-2 est composé de plusieurs composants imprimés en 3D, dont une chambre de combustion imprimée en une seule pièce qui serait la plus grande partie de son genre, mesurant 860 mm de haut. Les pièces du moteur sont imprimées en 3D dans un alliage de cuivre haute performance et sont conçues pour nécessiter moins de propulseur pour entrer en orbite.

Launcher a effectué le premier essai à grande échelle de son injecteur et de sa chambre de combustion de moteur E-2 en octobre 2020, suivi d’une série d’essais de sa turbopompe à oxygène liquide (LOX) imprimée en 3D, créée en partenariat avec le fabricant d’imprimantes 3D métal Velo3D .

La société a franchi une nouvelle étape dans les tests de son moteur-fusée E-2 imprimé en 3D l’année dernière, après avoir réussi un test de tir à chaud d’assemblage de chambre de poussée en août au Stennis Space Center de la NASA. L’entreprise imprime en 3D ses composants de fusée à l’aide de sa flotte de plates-formes de fabrication additive métallique, qui comprend des machines de Velo3D, EOS et AMCM.

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Le moteur E-2 du lanceur devrait propulser le véhicule Launcher Light de la société, qui vise à fournir des charges utiles allant jusqu’à 330 livres en orbite terrestre basse (LEO) lors de son premier lancement en 2024.

Chambre de combustion du moteur E-2 imprimée en 3D du lanceur.  Image via le lanceur.
Chambre de combustion du moteur E-2 imprimée en 3D du lanceur. Image via le lanceur.

Post-traitement des pièces de fusée

Alors que l’impression 3D des composants de son moteur-fusée offre d’énormes avantages en termes de complexité géométrique, de rentabilité et de délais, le dépoudrage des canaux de refroidissement et des structures internes des composants peut s’avérer compliqué et chronophage.

La nature des composants peut également faire du post-traitement un processus dangereux, les utilisateurs étant confrontés à des problèmes liés aux explosions, aux coûts de main-d’œuvre, à la récupération de la poudre et à la répétabilité du processus, entre autres. En particulier, les composants d’impression 3D en cuivre posent un défi particulier en matière de dépoudrage, car la poudre de cuivre est susceptible de devenir collante et de se boucher dans les cavités d’une pièce.

Pour relever certains de ces défis, Launcher a sélectionné les systèmes d’élimination de poudre de Solukon pour le post-traitement de ses pièces de fusée volumineuses et lourdes. Les systèmes de dépoudrage de l’entreprise sont pilotés par sa technologie propriétaire Smart Powder Recuperation (SPR), qui déploie une rotation réglable des pièces sur deux axes et des vibrations ciblées pour éliminer automatiquement l’excès de poudre des pièces imprimées en 3D.

Présentant un avantage particulier pour Launcher, SPR est capable d’éliminer complètement le matériau de construction métallique non fondu des canaux et des géométries complexes afin d’augmenter l’efficacité, la sécurité et la qualité de la production de pièces tout en réduisant simultanément les coûts. Dans le cadre de son nouveau partenariat avec Solukon, Launcher a installé un système de dépoudrage SFM-AT1000-S pour libérer complètement ses moteurs-fusées et chambres de combustion de l’excès de poudre.

Le SFM-AT1000-S traite de grandes pièces pesant jusqu'à 800 kg.  Image via Solukon.
Le SFM-AT1000-S traite de grandes pièces pesant jusqu’à 800 kg. Image via Solukon.

Le SFM-AT1000S est une avancée du système SFM-AT800-S de Solukon spécialement conçu pour les pièces volumineuses et lourdes. Le système est capable de dépoudrer des pièces jusqu’à 600 x 600 x 1 000 mm et jusqu’à 800 kg de poids, ce qui le rend bien adapté au post-traitement des pièces aérospatiales et en particulier, le lanceur E-2 d’un mètre de haut. moteur

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Le système est équipé de deux axes rotatifs sans fin avec des servo-entraînements programmables qui déplacent la pièce le long de n’importe quel chemin imaginable. Les composants peuvent également être déplacés dans n’importe quelle direction à des vitesses variables à l’aide d’un joystick, tandis que l’outil d’usine numérique en option du système assure l’assurance qualité et l’intégration de l’automatisation du processus de dépoudrage.

« Encore une fois, c’est un honneur de soutenir une nouvelle entreprise spatiale leader avec notre technologie SPR », a déclaré Andreas Hartmann, PDG et CTO de Solukon. « Peu de temps après la demande d’une machine compatible avec l’imprimante AMCM M4K, nous avons répondu directement en développant le SFM-AT1000-S.

« Je suis sûr que des pionniers comme Launcher continueront à repousser les limites de ce qui est possible dans la fabrication additive. De même, je suis sûr que nous serons toujours à leurs côtés avec la solution de dépoudrage idéale.

Launcher et Solukon annonceront officiellement leur partenariat lors du prochain salon Rapid + TCT 2022 à Detroit, qui se tiendra du 17 au 19 mai.

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L’image en vedette montre le SFM-AT1000-S manipule de grandes pièces pesant jusqu’à 800 kg. Image via Solukon.