La technologie d’impression 3D pleinement validée pour propulser le premier nano lanceur français.

Zéphyr est le premier nano lanceur fabriqué en France, par l’entreprise aérospatiale Latitude. Son ambition : la mise en orbite à prix compétitifs de petits satellites, aujourd’hui en plein essor, ouvrant de plus en plus de perspectives pour un grand nombre d’applications scientifiques, institutionnelles ou commerciales.

Les 10 moteurs Navier qui propulseront ce nano lanceur - 9 sur le premier étage et 1 spécialement adapté à la propulsion dans le vide spatial sur le second - présentent la particularité d'être réalisés en impression 3D métallique par l’entreprise luxembourgeoise Saturne Technology. La technologie de fabrication additive permet ici de s’affranchir de la complexité d’un moteur traditionnel, généralement constitué de centaines de pièces. Composé d’un alliage Inconel 718, ce moteur est capable de fonctionner à des températures bien supérieures à 700°C et présente une grande résistance à l’oxydation et la corrosion.

Après une première mise à feu réussie en janvier 2023, une nouvelle étape clé vient d’être franchie avec de nouveaux tests concluants, cette fois-ci en poussant les moteurs au maximum de leur capacité. De nouveau réalisés en Ecosse sur la base de lancement de SaxaVord en mai dernier, ces essais viennent parachever plus de deux années de conception et de développement de la part des équipes de Saturne Technology et Latitude.

Forts de ce nouveau succès, les deux partenaires entendent tester, dès la fin de cette année, la version de vol. Ils misent sur un lancement effectif de Zéphyr fin 2024, avant de passer en phase pleinement opérationnelle avec jusqu’à une cinquantaine de lancements par an en 2030.

L’impression 3D métal pour répondre aux défis de l’aéronautique et de l’aérospatial

L’industrie et l’aéronautique ont été parmi les premiers secteurs à adopter l’impression 3D. Initialement utilisée pour le prototypage rapide, la fabrication additive est dorénavant largement employée pour la production de pièces d’utilisation finale.

La fabrication additive métallique - aussi appelée « fusion sélection laser (SLM) » - est un procédé qui permet de réaliser une pièce par ajout de couches de matière successives. Et ce directement à partir de sa représentation numérique 3D. L’impression 3D répond spécifiquement aux besoins du secteur aéronautique et spatial en permettant de créer des pièces aux géométries complexes (irréalisables via les procédés traditionnels), à la fois plus légères (grâce à l’optimisation topologique) et plus solides.

Elle permet en outre de raccourcir drastiquement les délais de production, tout en augmentant la qualité par rapport à une fabrication industrielle traditionnelle. Le coût diminue quant à lui, puisqu’il nécessite à la réalisation des produits finaux une quantité bien moindre de matière et d’énergie. Pour ces mêmes raisons, l’empreinte carbone se voit également réduite : un enjeu de taille, en particulier dans ce secteur. 

« Avec la technologie d’impression 3D, c’est une véritable révolution industrielle qui est en marche. Solution dorénavant pleinement validée et éprouvée dans de nombreux secteurs, elle apporte une réponse adaptée aux défis présents, et futurs », souligne Walter Grzymlas, fondateur et CEO de Saturne Technology.

Saturne Technology intervient depuis une dizaine d’années déjà dans l’industrie spatiale, plus particulièrement sur le marché des lancements de satellites pour le compte de constructeurs mais également d’opérateurs de systèmes de lancement. Le Groupe Thalès et l’Agence Spatiale Européenne (ESA) comptent parmi ses clients, qu’elle accompagne dans le développement, la validation et la réalisation de composants en fabrication additive SLM en titane, aluminium et inconel.

L’industrie aéronautique civile et militaire constitue un autre secteur clé d’intervention. Elle produit notamment des pièces de mécanique de précision comme des composants moteurs HP, BP et compresseurs, et réalise de plus en plus de pièces de structures avioniques. Saturne Technology collabore ainsi depuis 2005 avec la société Safran, pour laquelle elle produit plus de 300 000 pièces par an qui sont ensuite, en majorité, intégrées aux moteurs d’avion. L’entreprise s’est d’ailleurs vue décerner à deux reprises (2015 et 2017) le « Supplier Performance Award » de Safran.

« La force de Saturne Technology réside dans la maîtrise totale de notre supply chain, de la R&D au contrôle des poudres, jusqu’à la réalisation et la livraison des pièces. Avec notre équipe intégrée d’ingénieurs, nous accompagnons et coconstruisons avec nos clients leurs projets avec pour objectif de toujours trouver la meilleure solution technologique pour les mener à bien », conclut Walter Grzymlas.