Boeing innove dans la fabrication de panneaux solaires pour satellites en adoptant l'impression 3D pour ses structures, une approche qui promet de réduire de moitié les délais de production et de répondre à une demande croissante pour des déploiements spatiaux rapides.
Les premiers panneaux solaires imprimés en 3D équiperont de petits satellites développés par Millennium Space Systems, une filiale de Boeing. Ces substrats, essentiels pour maintenir les cellules solaires et assurer leur alignement optimal pour la capture de lumière, étaient traditionnellement fabriqués à partir de panneaux composites, un processus qui prenait plusieurs semaines et nécessitait une main-d'œuvre considérable. Le nouveau procédé de fabrication additive de Boeing réduit ce délai d'environ six mois, soit une amélioration de 50 % de la production. En intégrant directement les éléments structurels et les fonctionnalités dans le substrat, Boeing rationalise l'assemblage, qui pourra se dérouler en parallèle de la production des cellules.
L'automatisation et l'inspection robotisée chez Spectrolab devraient encore accroître la vitesse et la cohérence. Cette méthode est conçue pour être évolutive, des petits satellites aux plateformes plus grandes comme la gamme 702 de Boeing, avec une disponibilité prévue pour 2026. La gamme 702 est reconnue pour sa haute puissance et sa capacité, la rendant adaptée à un large éventail de missions de communication et scientifiques.
Melissa Orme, vice-présidente des matériaux et des structures chez Boeing Technology Innovation, souligne que « en associant des matériaux qualifiés à un fil numérique commun et à une production à haut débit, nous pouvons alléger les structures, créer des conceptions novatrices et répéter le succès sur les programmes ». Cette stratégie témoigne de l'engagement de Boeing à exploiter la fabrication avancée pour améliorer les performances et la flexibilité de conception. L'impression 3D est devenue un pilier de la stratégie spatiale et de défense de Boeing, visant à réduire les délais et à augmenter les cadences de production.
L'entreprise a déjà intégré plus de 150 000 pièces imprimées en 3D dans ses gammes de produits, y compris plus de 1 000 composants de radiofréquence sur chaque satellite militaire WGS en production, ainsi que des structures complètes pour plusieurs gammes de petits satellites. Bien que l'impression 3D ait été utilisée pour des composants de satellites plus petits, les substrats de panneaux solaires présentent des défis plus importants en raison de la nécessité d'un poids ultra-faible, d'une rigidité et d'une stabilité thermique, tout en résistant aux contraintes de lancement et d'exploitation orbitale. L'approche novatrice de Boeing répond efficacement à ces complexités, ouvrant la voie à un déploiement plus efficace et accéléré des panneaux solaires de satellites.
L'industrie aérospatiale dans son ensemble adopte de plus en plus l'impression 3D pour sa capacité à produire des pièces complexes avec une grande précision, réduisant ainsi les coûts de fabrication et les délais de production. Boeing, par l'intermédiaire de figures comme Melissa Orme, une pionnière reconnue dans le domaine de la fabrication additive, continue de repousser les limites, intégrant cette technologie dans des plateformes variées, des avions commerciaux aux lanceurs spatiaux comme le programme Artemis. L'entreprise a d'ailleurs été reconnue pour son travail sur le fil numérique dans la chaîne de valeur de la fabrication additive, démontrant ainsi son leadership dans ce domaine.