Dans la construction de fusées, ce n’est souvent pas seulement l’ensemble global qui est déterminant, mais surtout la qualité dans les détails. C’est exactement ce que montre le bloc de distribution pour le protoxyde d’azote dans le projet BLAST de HyEnD. Des pressions élevées, des fluides critiques comme le protoxyde d’azote (N₂O) et l’éthanol et une fabrication de précision s’y rencontrent. Une combinaison dans laquelle les filetages ne servent pas seulement à assembler, mais doivent assurer une étanchéité fiable et un fonctionnement durable.
Le bloc de distribution remplit plusieurs fonctions simultanément. Cela augmente considérablement les exigences imposées aux filetages, tant en termes de précision que 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 et observons très concrètement ce qui est réellement essentiel dans ce type d’applications.
Le bloc de distribution comme interface centrale
Fabriqué en Aluminium 7075, le bloc de distribution relie le réservoir de protoxyde d’azote au système de conduites de la fusée. Il assure en même temps plusieurs fonctions clés :
- Connexion au réservoir de protoxyde d’azote
- Étanchéité de la ligne d’éthanol
- Interface pour le remplissage en protoxyde d’azote
- Intégration de capteurs de température et de pression
- Intégration de la vanne de décharge d’urgence
- Connexion vers la conduite principale en direction du système de vannes
En fonctionnement, une pression pouvant atteindre 125 bar agit sur le composant. Les exigences imposées à chaque filetage sont donc très élevées.
Filetage dans des conditions exigeantes
L’aluminium 7075 est largement utilisé dans l’aéronautique et le spatial, mais impose des exigences spécifiques lors du 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 durable du composant.
Les défis typiques en pratique sont :
- formation de copeaux incontrôlée
- arêtes rapportées sur l’aluminium
- usure de l’outil
- qualité de filetage fluctuante
Dans un système à 125 bar, de petites variations deviennent rapidement un facteur critique.
Avec VÖLKEL vers une solution de filetage précise
Lors du filetage du bloc de distribution, l’équipe HyEnD utilise spécifiquement des outils de notre maison. Sont utilisés :
- Jeu de tarauds manuels VÖLKEL G (BSP) 3/8" HSS (Art. n° 55316) avec vaporisation supplémentaire
- Jeu de tarauds manuels VÖLKEL G (BSP) 1/4" HSS (Art. n° 55314) avec vaporisation supplémentaire
Nous avons délibérément choisi d’optimiser les tarauds HSS standard non traités grâce à une vaporisation supplémentaire. Ce traitement de surface réduit les frottements et favorise une évacuation propre des copeaux. En particulier avec l’aluminium 7075, cela est essentiel pour 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. L’ébauche et la finition s’enchaînent parfaitement et garantissent des flancs de filetage homogènes.
En pratique, cela se constate immédiatement : les filetages sont dimensionnellement précis, la qualité reste constante et l’étanchéité fonctionne de manière fiable même sous haute pression. C’est précisément cette combinaison d’outil, de sécurité de processus et de résultat qui est au cœur de notre approche chez VÖLKEL.
« Grâce aux tarauds utilisés, nous avons pu travailler de manière très constante. En particulier avec l’aluminium, la formation propre des copeaux était un point décisif. »
Ben Oker, chef de projet HyEnD
Transposition dans la pratique
Ce qui fonctionne dans la construction de fusées s’applique également à de nombreuses applications industrielles. Partout où l’aluminium est utilisé et où les filetages doivent assurer une étanchéité fiable, des exigences similaires s’appliquent.
Domaines d’application typiques :
- systèmes hydrauliques
- construction mécanique
- fabrication de prototypes
- aéronautique et spatial
Ici aussi, il apparaît clairement que ce n’est pas seulement le filetage qui compte, mais l’interaction correcte entre matériau, outil et application.
Conclusion
La collaboration avec HyEnD montre de manière impressionnante l’importance d’une technologie de filetage propre dans des applications exigeantes. Le bloc de distribution de la fusée BLAST met en évidence les éléments essentiels du filetage : matériau, pression et fonction imposent des exigences élevées à chaque filetage. Dans des conditions telles que 125 bar, chaque détail compte.
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 que nos outils de filetage font leurs preuves non seulement dans l’industrie au quotidien, mais aussi dans des conditions extrêmes.
Pour nous, il est particulièrement intéressant de voir comment nos outils sont utilisés dans un projet aussi complexe et y fonctionnent de manière fiable. Nous sommes heureux de faire partie de ce projet et de pouvoir continuer à accompagner l’équipe HyEnD dans son développement.
