9 Février 2024

[Metal 3D] Des impressions en 3D de pièces métalliques dans l’ISS

Le 30 janvier dernier, la mission Cygnus NG-20 s’élançait en direction de la Station spatiale internationale avec une curieuse cargaison à son bord : une imprimante 3D capable de fabriquer des pièces métalliques en micropesanteur.

Développée par Airbus Defence and Space pour le compte de l'ESA et opérée par le CADMOS, centre dédié aux activités en micropesanteur du CNES, l'imprimante Metal 3D est une expérience pionnière dans l'ISS.

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Modèle de vol de l'imprimante Metal 3D. Crédits : © ESA



Comment ça fonctionne ?

Tout d'abord, le fil d'acier inoxydable est poussé dans la zone d'impression. L'imprimante le fait ensuite fondre à l'aide d'un laser, un million de fois plus puissant qu'un pointeur laser classique. L'imprimante ajoute ensuite le métal fondu à l'impression.

ISS Metal 3D Printer in operation
Imprimante Metal 3D en opération. © Airbus Defence and Space SAS

Le saviez-vous ?

Les normes de sécurité dans l'ISS sont assez strictes… Et heureusement pour nos astronautes ! Le point de fusion du métal se situant aux alentours de 1400°C, l'imprimante Metal 3D sera mise dans une boîte complètement scellée. Avant sa mise en marche, l'oxygène de cette boîte sera totalement remplacé par de l'azote, bien moins inflammable. Cela évitera en outre au métal de s'oxyder au contact de l'oxygène.

12/02 : la mise en place

L'imprimante Metal 3D sera mise en place d'ici quelques jours, dans le module Columbus de l'ISS et plus précisément dans l'EDR-2 (European Drawer Rack 2). Comme son nom l'indique, il s'agit d'une imprimante 3D destinée à créer des pièces en métal par superposition de différentes couches. Etant donné que dans l'ISS il est impossible de faire fusionner du métal comme sur Terre, cette imprimante fonctionnera à partir du même procédé que celles utilisant du plastique : avec un filament. 

Ce sera l'astronaute de l'ESA Andreas Mogensen qui la réceptionnera et se chargera de la monter dans le rack.

Le saviez-vous ?

L'imprimante pèse 180kg : difficile à manutentionner sur Terre, ce sera pourtant un vrai jeu d'enfant dans l'ISS pour Andreas Mogensen !

11/03 : début des impressions !

4 tests d'impression au total sont prévus, afin de recréer des pièces déjà imprimées sur Terre. Il est ainsi prévu que l'imprimante crée 4 pièces d'environ 125g chacune, dont l'impression prendra à chaque fois 4 semaines environ (à raison d'un fonctionnement de 3h30 par jour). 

L'objectif est de démontrer qu'il est possible de fabriquer des pièces en métal directement dans l'espace.

Pour quoi faire ?

Le but de cette imprimante 3D serait de permettre aux astronautes d'être autonomes dans la conception et la réalisation de petites pièces en métal, pour faire par exemple de petites réparations. Sa sœur jumelle est présente au CADMOS : une équipe dédiée étudiera ainsi la faisabilité d'un tel défi et pourra comparer les pièces réalisées avec la gravité terrestre et celles faites dans l'ISS, en micropesanteur. 

Une vraie révolution pour les futurs vols habités !


Sources :