Ağustos 2016'nın başlarında, ABD Donanması Osprey MV-22 tiltrotoru başarıyla test etti. Bu uçağın kendisi olağandışı değil. Çift rotorlu araç uzun süredir Amerikan Donanması ile hizmet veriyor (1980'lerin ikinci yarısında hizmete girdi), ancak tarihte ilk kez bir tiltrotor (uçuş güvenliği) üzerine kritik parçalar takıldı. 3D baskılı yazıcı olan doğrudan onlara bağlıdır).
Test için ABD ordusu, doğrudan katman katman lazer sinterleme kullanarak titanyumdan motoru tiltrotorun kanadına tutturmak için bir braket yazdırdı. Aynı zamanda, parçanın olası bir deformasyonunu kaydetmek için tasarlanmış braketin kendisine bir gerinim ölçer monte edildi. Osprey MV-22 tiltrotor'un iki motorunun her biri, bu tür dört braket kullanılarak kanada bağlanır. Aynı zamanda, 1 Ağustos 2016'da gerçekleşen tiltrotorun ilk test uçuşu sırasında, üzerine bir 3D yazıcıda basılmış sadece bir braket takıldı. Daha önce, üç boyutlu baskı yöntemiyle basılan motor yuvalarının da tiltrotor üzerine kurulduğu bildirilmişti.
Tiltrotor için basılan parçaların geliştirilmesi, New Jersey'deki McGuire-Dix-Lakehurst Ortak Üssü'nde bulunan ABD Donanması Havacılık Muharebe Operasyonları Merkezi tarafından gerçekleştirildi. Osprey MV-22'nin basılı parçalarla uçuş testleri ABD Donanması Patxent River üssünde yapıldı, testler ordu tarafından tamamen başarılı olarak kabul edildi. Amerikan ordusu, üç boyutlu baskının yaygın olarak tanıtılması sayesinde, gelecekte teknolojinin dönüştürücüler için hızlı ve nispeten ucuza yedek parça üretebileceğine inanıyor. Bu durumda gerekli detaylar direkt olarak gemilerin üzerine basılabilir. Ek olarak, yerleşik düzeneklerin ve sistemlerin performansını artırmak için basılı parçalar daha sonra değiştirilebilir.
Titanyum Baskılı Motor Montaj Braketi
ABD ordusu birkaç yıl önce 3D baskı teknolojileriyle ilgileniyordu, ancak yakın zamana kadar 3D yazıcıların işlevselliği, oldukça karmaşık parçalar oluşturmak için rutin olarak kullanılacak kadar geniş değildi. Tiltrotorun parçaları, katkılı bir 3D yazıcı kullanılarak oluşturuldu. Parça kademeli olarak katmanlar halinde yapılır. Her üç katmanda bir titanyum tozu bir lazerle yapıştırılır, bu işlem istenilen şekli elde etmek için gerektiği kadar tekrarlanır. Tamamlandıktan sonra fazla kısım parçadan kesilir; ortaya çıkan eleman tamamen kullanıma hazırdır. Testler başarıyla tamamlandığından, Amerikan ordusu orada durmayacak, tiltrotorun yarısı da titanyum ve diğeri çelik olacak 6 önemli yapısal elemanı daha inşa edecekler.
Rusya'da ve dünya çapında 3D baskı
Yazıcı tipi üretimin birkaç yıl önce ABD ve Rusya'da başarılı bir şekilde uygulanmasına rağmen, askeri teçhizat için elemanların oluşturulması tamamlanma ve test edilme sürecindedir. Her şeyden önce, bunun nedeni, başta güvenilirlik ve dayanıklılık olmak üzere tüm askeri ürünler için çok yüksek gereksinimlerdir. Ancak, Amerikalılar bu alanda ilerleme kaydetme konusunda yalnız değiller. Rus tasarımcılar üst üste ikinci yıldır, 3D baskı teknolojisini kullanarak geliştirilen saldırı tüfekleri ve tabancaları için parçalar üretiyorlar. Yeni teknolojiler değerli çizim süresinden tasarruf sağlar. Ve aynı tanklar veya insansız hava araçları için fabrikadan yedek parça beklemeye gerek olmayacağından, bu tür parçaların sahada, tamir taburlarında hızlı bir şekilde değiştirilmesini sağlayabilir.
Denizciler için, askeri 3D yazıcılar, ağırlıkları altın değerinde olacak, çünkü otonom uzun mesafeli navigasyon durumunda, parçaların denizaltılar tarafından değiştirilmesi denizaltıya neredeyse tükenmez bir kaynak sağlayacaktır. Benzer bir durum, uzun sefer yapan gemilerde ve buzkıranlarda da görülmektedir. Bu gemilerin çoğu, çok yakın bir gelecekte, onarım veya tam değiştirme gerektirecek dronları alacak. Gemide yedek parçaların hızlı bir şekilde yazdırılmasını mümkün kılacak bir 3D yazıcı belirirse, birkaç saat içinde ekipman tekrar kullanılabilir. Operasyonların geçiciliği ve askeri operasyon tiyatrosunun yüksek hareketliliği koşullarında, belirli parçaların, montajların ve mekanizmaların yerinde montajı, destek birimlerinin yüksek düzeyde verimliliğinin korunmasına izin verecektir.
Balıkçıl MV-22
ABD ordusu dönebilir uçaklarını piyasaya sürerken, Armata tankının Rus üreticileri ikinci yıldır Uralvagonzavod'da endüstriyel bir yazıcı kullanıyor. Yardımı ile zırhlı araç parçaları ve sivil ürünler üretiliyor. Ancak şimdiye kadar, bu tür parçalar yalnızca prototipler için kullanıldı, örneğin Armata tankının oluşturulmasında ve testlerinde kullanıldılar. Kalaşnikof Endişesi'nde ve Rus ordusunun emriyle TsNIITOCHMASH'da tasarımcılar, 3D yazıcılar kullanarak metal ve polimer çiplerden küçük silahların çeşitli parçalarını yapıyorlar. Tula Enstrüman Tasarım Bürosu, zengin bir üretilmiş silah yelpazesiyle tanınan ünlü CPB Shipunov'un adını aldı: tabancalardan yüksek hassasiyetli füzelere kadar, onların gerisinde kalmıyor. Örneğin, AK74M ve APS özel kuvvetlerinin yerini alması amaçlanan umut verici bir tabanca ve bir ADS saldırı tüfeği, bir yazıcıda basılmış yüksek mukavemetli plastik parçalardan monte edilir. Bazı askeri ürünler için, CPB zaten kalıp oluşturabildi, şu anda ürünlerin seri montajı üzerinde çalışılıyor.
Dünyada yeni bir silahlanma yarışının görüldüğü koşullarda, yeni silah türlerinin piyasaya çıkış zamanlaması önem kazanmaktadır. Örneğin zırhlı araçlarda sadece model oluşturma ve çizimlerden prototipe aktarma süreci genellikle bir veya iki yıl sürer. Denizaltıları geliştirirken bu süre zaten 2 kat daha uzun. Donanma alanında uzman olan Alexey Kondratyev, “3D baskı teknolojisi, süreyi birkaç kez birkaç aya indirecek” diyor. - Tasarımcılar, bilgisayarda 3D model tasarlarken çizimlerden zaman kazanabilecek ve istenen parçanın hemen prototipini oluşturabilecekler. Çok sık olarak, yapılan testler ve revizyon sürecinde parçalar yeniden işlenir. Bu durumda, parça yerine montajı serbest bırakabilir ve tüm mekanik özellikleri, parçaların birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini kontrol edebilirsiniz. Sonuç olarak, prototip oluşturmanın zamanlaması, tasarımcıların ilk bitmiş örneğin test aşamasına girmesi için toplam süreyi azaltmalarına olanak sağlayacaktır. Günümüzde, yeni nesil bir nükleer denizaltı oluşturmak yaklaşık 15-20 yıl sürüyor: bir taslaktan montaj sırasındaki son vidaya kadar. Endüstriyel üç boyutlu baskının daha da geliştirilmesi ve parçaların bu şekilde seri üretiminin başlamasıyla, zaman çerçevesi en az 1,5-2 kat azaltılabilir."
Uzmanlara göre, modern teknolojiler artık 3D yazıcılarda titanyum parçaların seri üretiminden bir ila iki yıl uzakta.2020'nin sonunda, askeri-sanayi kompleksi işletmelerindeki askeri temsilcilerin, 3D baskı teknolojileri kullanılarak %30-50 oranında monte edilecek ekipmanı kabul edeceğini söylemek güvenli. Aynı zamanda bilim adamları için en büyük önem, yüksek mukavemet, hafiflik ve ısı koruma özellikleri ile ayırt edilen bir 3D yazıcıda seramik parçaların oluşturulmasıdır. Bu malzeme uzay ve havacılık endüstrilerinde çok yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak daha da büyük hacimlerde kullanılabilir. Örneğin, bir 3D yazıcıda seramik bir motorun oluşturulması, hipersonik uçakların yaratılması için ufuk açmaktadır. Böyle bir motorla, bir yolcu uçağı birkaç saat içinde Vladivostok'tan Berlin'e uçabilir.
Ayrıca Amerikalı bilim adamlarının 3D yazıcılarda yazdırmak için özel olarak bir reçine formülü icat ettikleri de bildiriliyor. Bu formülün değeri, ondan elde edilen malzemelerin yüksek mukavemetinde yatmaktadır. Örneğin, böyle bir malzeme, birçok modern malzemenin direncinden on kat daha yüksek olan 1700 santigrat dereceyi aşan kritik sıcaklıklara dayanabilir. Gelişmiş Savunma Araştırmaları Bilim Direktörü Stephanie Tompkins, 3D yazıcılarla oluşturulan yeni malzemelerin daha önce hiç görülmemiş benzersiz özellik ve özellik kombinasyonlarına sahip olacağını tahmin ediyor. Tompkins, yeni teknoloji sayesinde hem hafif hem de devasa, dayanıklı bir parça üretebileceğimizi söylüyor. Bilim adamları, bir 3D yazıcıda seramik parçaların üretilmesinin, sivil ürünlerin üretimi de dahil olmak üzere bilimsel bir atılım anlamına geleceğine inanıyor.
İlk Rus 3D uydusu
Şu anda, 3D baskı teknolojisi, parçaları doğrudan uzay istasyonlarında başarıyla üretiyor. Ancak yerli uzmanlar daha da ileri gitmeye karar verdiler, hemen bir 3D yazıcı kullanarak bir mikro uydu oluşturmaya karar verdiler. Roket ve Uzay Şirketi Energia, gövdesi, braketi ve bir dizi başka parçası 3D olarak basılmış bir uydu yarattı. Aynı zamanda, önemli bir açıklama, mikro uydunun Energia mühendisleri tarafından Tomsk Politeknik Üniversitesi (TPU) öğrencileri ile birlikte oluşturulmuş olmasıdır. İlk yazıcı uydusu "Tomsk-TPU-120" tam adını aldı (Mayıs 2016'da kutlanan üniversitenin 120. yıldönümü onuruna 120 sayısı). Progress MS-02 uzay aracı ile birlikte 2016 baharında başarıyla uzaya fırlatılan uydu, ISS'ye teslim edildi ve ardından uzaya fırlatıldı. Bu birim dünyanın ilk ve tek 3 boyutlu uydusudur.
TPU öğrencileri tarafından oluşturulan uydu, nanosatellitler (CubSat) sınıfına aittir. Aşağıdaki boyutlara sahiptir 300x100x100 mm. Bu uydu, dünyada 3D baskılı bir gövdeye sahip olan ilk uzay aracıydı. Gelecekte bu teknoloji, küçük uyduların yaratılmasında gerçek bir atılım haline gelebilir ve kullanımlarını daha erişilebilir ve yaygın hale getirebilir. Uzay aracının tasarımı TPU Bilim ve Eğitim Merkezi "Modern Üretim Teknolojileri" nde geliştirildi. Uydunun yapıldığı malzemeler, Tomsk Politeknik Üniversitesi'nden bilim adamları ve Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Mukavemet Fiziği ve Malzeme Bilimi Enstitüsü tarafından oluşturuldu. Uydunun temel amacı, yeni uzay malzemeleri bilimi teknolojilerini test etmekti; Rus bilim adamlarının Tomsk Üniversitesi ve ortaklarının çeşitli gelişmelerini test etmelerine yardımcı olacak.
Üniversitenin basın servisine göre, ISS'den uzay yürüyüşü sırasında Tomsk-TPU-120 nano uydusunun fırlatılması planlandı. Uydu oldukça kompakt, ancak aynı zamanda piller, güneş panelleri, yerleşik radyo ekipmanı ve diğer cihazlarla donatılmış tam teşekküllü bir uzay aracı. Ancak asıl özelliği, gövdesinin 3D basılmış olmasıydı.
Nano uydunun çeşitli sensörleri, gemideki, pillerdeki ve kartlardaki sıcaklığı ve elektronik bileşenlerin parametrelerini kaydedecektir. Tüm bu bilgiler daha sonra çevrimiçi olarak Dünya'ya iletilecektir. Bu bilgilere dayanarak Rus bilim adamları, uydu malzemelerinin durumunu analiz edebilecek ve gelecekte bunları uzay aracı geliştirme ve inşasında kullanıp kullanmayacaklarına karar verebilecekler. Küçük uzay araçlarının geliştirilmesinin önemli bir yönünün de endüstri için yeni personelin yetiştirilmesi olduğu belirtilmelidir. Bugün, Tomsk Politeknik Üniversitesi öğrencileri ve öğretmenleri, yalnızca yüksek kaliteli temel bilgileri değil, aynı zamanda gerekli pratik becerileri de kazanırken, her türlü küçük uzay aracının tasarımlarını kendi elleriyle geliştirir, üretir ve geliştirir. Bu eğitim kurumunun mezunlarını gelecekte benzersiz uzmanlar yapan şey budur.
Rus bilim adamlarının ve endüstri temsilcilerinin gelecek planları arasında bir üniversite uyduları sürüsü oluşturulması yer alıyor. “Bugün öğrencilerimizi şu ya da bu şekilde uzayla bağlantılı her şeyi çalışmaya motive etme ihtiyacından bahsediyoruz - enerji, malzeme ve yeni nesil motorların yaratılması vb. Ülkede uzaya olan ilginin biraz azaldığını, ancak yeniden canlandırılabileceğini daha önce tartışmıştık. Bunu yapmak için, bir öğrencinin tezgahından bile değil, bir okuldan başlamak gerekir. Böylece, CubeSat - küçük uydular”, - Tomsk Politeknik Enstitüsü'nün basın servisi, bu yüksek öğretim kurumunun rektörü Peter Chubik'e atıfta bulunarak geliştirme ve üretme yoluna girdik.
