L'entreprise allemande Horizon Microtechnologies accélère vers la fabrication industrielle de sa plateforme spécialisée dans la fabrication additive (impression 3D) de polymères métallisés. Cette avancée s'inscrit dans le cadre du projet IP-MASS, un projet d'expansion industrielle de deux ans soutenu par 500 000 euros, et a été renforcée par la sélection de l'entreprise au sein du programme ESA Phi-Lab Austria de l'Agence spatiale européenne.
Projet IP-MASS : du prototype à la production de masse
Le nouveau programme vise à étendre les capacités de l'entreprise dans les domaines de l'impression, du revêtement et de la validation des processus, spécifiquement pour la fabrication de boîtiers de blindage (Shielding housings) et de composants passifs de radiofréquence (RF). L'entreprise ne se contente pas de produire des modèles expérimentaux, elle vise une capacité de production atteignant 50 000 composants revêtus avec une haute précision, offrant ainsi un cadre de fabrication répétable qui répond aux exigences des « constellations de satellites » (Satellite Constellations) qui nécessitent des quantités massives plutôt que des pièces individuelles.
Comment fonctionne la technologie et quel est son avantage concurrentiel ?
La technologie d'Horizon repose sur la combinaison de la précision de l'impression 3D de polymères avec un processus de métallisation conforme (Conformal metallisation) et de revêtements protecteurs. Ce mécanisme fonctionne comme suit :
- Structure : Le polymère imprimé en 3D fournit la géométrie de base avec une haute précision.
- Fonction : Le métal est appliqué uniquement à l'épaisseur requise pour remplir la fonction technique.
Cette approche permet de remplacer les métaux légers, tels que l'aluminium, par des composés polymères métallisés, contribuant à une réduction de poids allant jusqu'à 40 %, en plus des avantages économiques et de conception offerts par l'impression 3D par rapport à l'usinage mécanique traditionnel des métaux.
Pourquoi cette évolution est-elle importante pour le secteur spatial ?
Ce changement représente une transition fondamentale de la phase de preuve de concept à la phase de maturité industrielle. Dans les structures de satellites à haut volume, telles que les charges utiles à réseau phasé (Phased-array payloads), les composants peuvent être utilisés des centaines de fois dans un seul satellite et à travers des centaines de satellites au sein d'une même constellation. Cela signifie que toute économie de masse et de coût au niveau d'un composant individuel se traduira par des gains énormes à l'échelle du programme spatial complet.
L'entreprise a prouvé la préparation de sa technologie pour l'espace en soumettant les modèles à des tests dans l'environnement de l'orbite terrestre basse (LEO), y compris des tests de dégazage (Outgassing), de chocs thermiques, de rayonnement, de contrainte mécanique et d'exposition à l'oxygène atomique.
Nouvelles perspectives et applications futures
Les ambitions de l'entreprise ne se limitent pas aux boîtiers de blindage, elle cherche à étendre l'utilisation de cette technologie à d'autres applications spatiales et terrestres où les polymères imprimés et métallisés peuvent résoudre des contraintes de fabrication ou des exigences de volume. L'entreprise invite la communauté spatiale à collaborer au développement de concepts précoces, la plateforme IP-MASS permettant de prendre des décisions de « conception pour la fabricabilité » (Design-for-manufacturability) dès les premières étapes du développement des composants.