La Suisse invente une imprimante 3D rotative qui fusionne simultanément deux métaux et révolutionne la fabrication de composants spatiaux

Un groupe d’étudiants de premier cycle en Suisse a conçu une imprimante 3D innovante capable de transformer l’avenir de l’aérospatiale et de la mobilité électrique. En seulement neuf mois, ces jeunes chercheurs ont mis au point une machine prototype révolutionnaire, utilisant un système de fusion par lit de poudre laser rotatif. Cette technologie permet de fabriquer des pièces métalliques cylindriques à une vitesse nettement supérieure aux systèmes conventionnels. En outre, elle offre la possibilité de traiter simultanément plusieurs métaux en une seule opération, une avancée significative pour l’industrie.

Une innovation révolutionnaire dans la fabrication additive

Le prototype d’imprimante métallique, créé par six étudiants en cinquième et sixième semestre, répond à deux défis majeurs de l’impression 3D métallique actuelle : la vitesse et la capacité multi-matériaux. Les imprimantes LPBF traditionnelles fonctionnent en appliquant et en fusionnant chaque couche de manière séquentielle. En revanche, la solution innovante de l’équipe utilise une plateforme rotative pour permettre une déposition et une fusion continues.

Cette rotation à haute vitesse réduit de plus de deux tiers le temps de production des composants cylindriques. Elle permet également l’utilisation simultanée de deux métaux différents, ce que les imprimantes 3D actuelles ne peuvent réaliser sans étapes d’impression multiples ou un post-traitement complexe. Le projet, nommé RAPTURE, a été initialement conçu pour aider l’ARIS à construire des tuyères de fusée bi-liquide capables de résister aux conditions de vol spatial.

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Une approche plus intelligente et plus propre

Selon Michael Tucker, ce qui distingue cette machine, c’est son système rotatif de distribution de poudre et de flux de gaz. Ce mécanisme souffle un gaz inerte sur la zone de fusion, empêchant l’oxydation pendant le processus d’impression. Simultanément, la suie, les projections et autres sous-produits sont continuellement extraits via une sortie dédiée, garantissant un environnement de fabrication plus propre et une meilleure intégrité des pièces.

L’université a déposé un brevet pour cette technologie, citant son potentiel dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile et de l’énergie. Le prototype a déjà produit des stators de turbine de 20 centimètres de diamètre. Tucker a révélé que l’équipe travaille maintenant à l’extension du processus et à l’établissement de partenariats avec des acteurs industriels.

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Implications pour l’avenir de l’industrie

La capacité de cette nouvelle imprimante à manipuler plusieurs métaux en une seule étape pourrait transformer la fabrication de composants complexes comme les tuyères de fusée et les moteurs rotatifs. Ces pièces, qui ont généralement un grand diamètre et des parois très minces, bénéficieraient grandement de cette technologie. Le système de gaz inerte et d’extraction de sous-produits assure une qualité de produit supérieure, essentielle pour les applications critiques.

La mise à l’échelle de cette technologie pourrait réduire considérablement les coûts et le temps de production, rendant ces techniques accessibles à des acteurs plus petits. Cette initiative étudiante montre comment l’innovation académique peut avoir un impact significatif sur l’industrie, ouvrant la voie à de nouvelles approches dans la fabrication additive.

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Vers de nouvelles collaborations industrielles

Le potentiel de cette technologie ne se limite pas aux applications spatiales. Les secteurs automobile et énergétique pourraient également bénéficier de ces avancées. Le développement de composants complexes et résistants, essentiels pour les nouvelles générations de véhicules électriques et les solutions énergétiques innovantes, pourrait être accéléré grâce à cette technologie.

Le fait qu’un groupe d’étudiants ait pu développer une machine fonctionnelle en si peu de temps est remarquable. Cela souligne l’importance de l’innovation et de la collaboration entre le monde académique et l’industrie. L’avenir de cette technologie dépendra de sa capacité à s’intégrer dans les processus industriels existants et à répondre aux besoins en constante évolution de ces secteurs.

Les avancées technologiques de ce projet étudiant soulèvent des questions importantes sur l’avenir de la fabrication additive. Comment cette technologie sera-t-elle adoptée par l’industrie et quelles seront ses implications pour les chaînes d’approvisionnement globales ?