Dans l’ingénierie des fusées, ce n’est souvent pas seulement l’ensemble qui compte, mais surtout la qualité dans les détails. Cela devient particulièrement évident dans le bloc distributeur pour le protoxyde d’azote dans le projet BLAST de HyEnD. Ici, des pressions élevées, des fluides critiques tels que le protoxyde d’azote (N₂O) et l’éthanol, ainsi qu’une fabrication précise se rencontrent. Une combinaison dans laquelle les filetages ne se contentent pas de relier les composants, mais doivent assurer une étanchéité fiable et fonctionner durablement.
Le bloc distributeur remplit plusieurs fonctions simultanément. En conséquence, les exigences relatives aux filetages augmentent considérablement, tant en termes de précision que de performance d’étanchéité.
Depuis quelque temps, chez VÖLKEL Threading Solutions, nous accompagnons l’équipe étudiante de l’Université de Stuttgart dans le développement de leur fusée hybride, acquérant ainsi des connaissances très concrètes sur ce qui est réellement déterminant dans ce type d’applications.
Le bloc distributeur comme interface centrale
Fabriqué en aluminium 7075, le bloc distributeur relie le réservoir de protoxyde d’azote au système de tuyauterie en aval à l’intérieur de la fusée. En même temps, il remplit plusieurs fonctions clés :
- Connexion au réservoir de protoxyde d’azote
- Étanchéité de la ligne d’éthanol
- Interface pour le ravitaillement en protoxyde d’azote
- Intégration de capteurs de température et de pression
- Intégration de la soupape de décharge d’urgence
- Connexion à la ligne principale vers le système de vannes
En fonctionnement, des pressions allant jusqu’à 125 bar s’exercent sur le composant. En conséquence, les exigences pour chaque filetage individuel sont extrêmement élevées.
Filetage dans des conditions exigeantes
L’aluminium 7075 est largement utilisé dans les applications aérospatiales, mais impose des exigences spécifiques en matière de filetage.
Facteur surface : déterminant pour l’étanchéité
Une formation de copeaux propre et une surface uniforme sont essentielles, car elles influencent directement l’étanchéité fiable du filetage. En même temps, le filetage doit être dimensionnellement précis afin de garantir la fonctionnalité à long terme du composant.
Les défis typiques en pratique comprennent :
- Formation de copeaux incontrôlée
- Formation d’arêtes rapportées dans l’aluminium
- Usure de l’outil
- Qualité de filetage irrégulière
En particulier dans un système fonctionnant à 125 bar, même de petites variations peuvent rapidement devenir un facteur critique.
Solutions de filetage de précision avec VÖLKEL
Lors du filetage du bloc distributeur, l’équipe HyEnD utilise spécifiquement des outils de notre gamme. Les outils suivants sont utilisés :
- Jeu de tarauds manuels VÖLKEL G (BSP) 3/8" HSS (Art. No. 55316) avec traitement supplémentaire par vaporisation
- Jeu de tarauds manuels VÖLKEL G (BSP) 1/4" HSS (Art. No. 55314) avec traitement supplémentaire par vaporisation
Nous avons délibérément choisi d’améliorer les tarauds HSS standard non traités par un traitement supplémentaire par vaporisation. Ce traitement de surface réduit le frottement et favorise une évacuation propre des copeaux. Cela est particulièrement crucial pour l’aluminium 7075 afin d’obtenir une qualité de filetage constante et reproductible.
Un autre point important est la conception en deux étapes. Le filetage n’est pas réalisé en une seule opération, mais construit de manière contrôlée. Le pré-filetage et la finition fonctionnent en parfaite coordination, garantissant des flancs de filetage uniformes.
En pratique, cela est immédiatement visible : les filetages sont dimensionnellement précis, la qualité reste constante, et l’étanchéité fonctionne de manière fiable même sous haute pression. Cette combinaison d’outils, de sécurité de processus et de résultats est exactement ce sur quoi nous nous concentrons chez VÖLKEL.
Transférabilité aux applications pratiques
Ce qui a fait ses preuves dans l’ingénierie des fusées fonctionne également dans de nombreuses applications industrielles. Partout où l’aluminium est utilisé et où les filetages doivent assurer une étanchéité fiable, des exigences similaires s’appliquent.
Les domaines d’application typiques sont :
- Systèmes hydrauliques
- Construction mécanique
- Fabrication de prototypes
- Aérospatiale
Ici aussi, il apparaît clairement qu’il ne s’agit pas seulement du filetage en lui-même, mais de la bonne interaction entre le matériau, l’outil et l’application.
Conclusion
La collaboration avec HyEnD démontre de manière impressionnante à quel point une technologie de filetage propre est importante dans des applications exigeantes. Le bloc distributeur de la fusée BLAST montre clairement ce qui compte lors du filetage : le matériau, la pression et la fonction imposent des exigences élevées à chaque filetage. En particulier dans des conditions telles que 125 bar, chaque détail est déterminant.
Avec les solutions adaptées de VÖLKEL, ces exigences peuvent être mises en œuvre de manière fiable. L’application dans le projet HyEnD confirme une fois de plus pour nous que nos outils de filetage font leurs preuves non seulement dans l’usage industriel quotidien, mais aussi dans des conditions extrêmes.
Pour nous, il est particulièrement passionnant de voir comment nos outils sont utilisés dans un projet aussi complexe et y fonctionnent de manière fiable. Nous sommes fiers de faire partie de ce projet et nous réjouissons de continuer à accompagner l’équipe HyEnD dans son parcours.
