Conflux Technology développe des échangeurs de chaleur imprimés en 3D pour les fusées orbitales de Rocket Factory Augsburg

Jun 11, 2023

Le spécialiste australien du transfert de chaleur Conflux Technology s'est associé au fabricant allemand de fusées spatiales Rocket Factory Augsburg (RFA) pour intégrer sa technologie d'échangeur de chaleur Conflux imprimée en 3D dans une fusée orbitale.

Les composants de l'échangeur de chaleur sont produits à l'aide de l'alliage métallique Monel K 500 de Conflux Technology et imprimés à l'aide de la technologie de frittage laser direct des métaux (DMLS) EOS M300-4. L'échangeur de chaleur à conduit de gaz devrait être développé, fabriqué et soumis à un test fonctionnel plus tard cette année.

Faisant partie de l'initiative Moon to Mars de l'Agence spatiale australienne, ce projet est financé par le programme de subventions pour l'amélioration des capacités de la chaîne d'approvisionnement qui a accordé à Conflux 1 million de dollars australiens l'année dernière. Cette initiative et cette subvention soutiennent des projets menés par l'Australie qui pourraient contribuer à la mission en cours de la NASA visant à effectuer des vols spatiaux habités vers la Lune, et éventuellement vers Mars. De même, l'initiative soutient également l'objectif à long terme de l'Agence spatiale australienne de développer l'industrie aérospatiale dans le pays.

« Chez Conflux, nous nous établissons comme leaders dans le développement et la commercialisation de solutions thermiques imprimées en 3D et de matériaux pertinents pour les applications extrêmes », a commenté Dan Woodford, directeur commercial de Conflux. «Grâce au soutien de la subvention Moon to Mars Grant Supply Chain Capability Improvement de l'Agence spatiale australienne, nous l'appliquons désormais à l'industrie spatiale en pleine expansion.»

Lorsque le financement a été annoncé, le PDG et fondateur de Conflux, Michael Fuller, a déclaré : « Nous sommes extrêmement excités de mettre nos HX dans l'espace ! Cette subvention facilitera le développement technique et le déploiement commercial de nos échangeurs de chaleur dans les environnements les plus extrêmes… les moteurs de fusée.

Technologie Conflux Monel K 500 et EOS M 300

Le matériau Monel K de Conflux, un alliage nickel-cuivre, est connu pour sa résistance élevée à la corrosion, sa solidité et sa durabilité, et est largement utilisé dans les applications marines et de traitement chimique. Monel K se distingue également par sa résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte et à la corrosion par piqûre, une forme de corrosion localisée qui provoque la création aléatoire de petits trous dans le métal.

Cependant, la variante K 500 a été encore renforcée par un durcissement par vieillissement et un durcissement par précipitation, offrant ainsi une résistance et une dureté améliorées. Ainsi, le Monel K 500 possède une limite d'élasticité élevée, une résistance à la traction et une résistance améliorée à la corrosion et à l'érosion, ce qui le rend idéal pour les applications aérospatiales à fortes contraintes et la production de pièces d'échangeurs de chaleur.

Pour fabriquer les composants de l'échangeur de chaleur avec le Monel K 500, Conflux s'appuie sur ses machines de frittage laser direct des métaux (DMLS) EOS M300, qu'ils ont achetées l'année dernière. Offrant une augmentation de 50 % du volume de construction par rapport à son prédécesseur, le M300 offre également une grande fiabilité grâce à une présentation, des fonctionnalités, un matériel et des logiciels améliorés.

De plus, le M300 intègre 4 lasers qui peuvent fonctionner simultanément sur n'importe quelle zone du lit de poudre, chaque laser n'étant pas limité à un seul quadrant de travail. Cette fonctionnalité réduit les temps de construction, permettant ainsi un débit de production plus élevé. De plus, la technologie EOS propose également une chambre de traitement optimisée en termes de débit de gaz avec l'outil d'étalonnage EOSYSTEM SmartCal, garantissant une qualité de fabrication et une répétabilité élevées. À tel point que Conflux affirme que cette technologie a permis une « avancée significative dans la production ».

Fabrication additive et applications aérospatiales

L’utilisation de la technologie d’impression 3D dans l’industrie aérospatiale, notamment en ce qui concerne la production de fusées spatiales, n’a rien de nouveau. Le lancement le mois dernier de la première fusée imprimée en 3D de Relativity Space, Terran 1, a marqué une avancée significative pour le rôle de la fabrication additive au sein de l'industrie spatiale.

La fusée, imprimée à 85 % en 3D, a été lancée depuis la station spatiale de Cap Canaveral en Floride, mais n'a pas réussi à atteindre l'orbite avant de s'écraser dans l'océan Atlantique. Cependant, Terran 1 a tout de même franchi un certain nombre d'étapes lors de son vol inaugural, s'imposant comme la première fusée imprimée en 3D à lancer et franchir avec succès des étapes cruciales telles que Max-Q, la coupure du moteur principal (MECO) et la séparation du deuxième étage. Pour l’avenir, Relativity Space a développé sa prochaine fusée, Terran R, qui devrait être lancée l’année prochaine. L’entreprise espère augmenter à 95 % la composition imprimée en 3D de ses fusées pour les futures missions.