Η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ESA λανσάρει ερευνητικό πρόγραμμα για την αξιοποίηση της εκτύπωσης τριών διαστάσεων στην αεροδιαστημική βιομηχανία -εξαρτήματα υψηλών προδιαγραφών για αεροπλάνα και διαστημικά σκάφη θα παράγονται ταχύτερα, θα είναι πιο ανθεκτικά και θα παίρνουν σχήματα που θα ήταν αδύνατο να προσφέρουν τα σημερινά καλούπια.
Το πρόγραμμα Amaze, το οποίο παρουσιάστηκε την Τρίτη στο Μουσείο Επιστήμης του Λονδίνου, έχει στόχο να φέρει τη 3D εκτύπωση στην εποχή του μετάλλου. Θα πραγματοποιηθεί με τη συνεργασία 28 ινστιτούτων σε όλη την Ευρώπη, ενώ εργοστάσια για την παραγωγή εξαρτημάτων με 3D εκτύπωση θα κατασκευαστούν στη Γερμανία, τη Γαλλία, τη Βρετανία, τη Νορβηγία και την Ιταλία.
Οι περισσότεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές κατασκευάζουν αντικείμενα από αλλεπάλληλα στρώματα ρευστού πλαστικό το οποίο στη συνέχεια στερεοποιείται.
Οι εκτυπωτές μετάλλου ακολουθούν μια ελαφρώς διαφορετική προσέγγιση καθώς χρησιμοποιούν ισχυρές δέσμες λέιζερ για να λιώνουν αλλεπάλληλα στρώματα μιας μεταλλικής σκόνης.
Το αντικείμενο που προκύπτει μπορεί έτσι να έχει σχήμα το οποίο θα ήταν αδύνατο να δημιουργηθεί σε καλούπι, τουλάχιστον χωρίς βίδες και κολλήσεις.
H ESA δεν είναι η πάντως η πρώτη που πειραματίζεται με την εκτύπωση μετάλλου. Η General Electric, για παράδειγμα, έχει χρησιμοποιήσει παρόμοιες τεχνικές για την κατασκευή ακροφυσίων ψεκασμού καυσίμου στους κινητήρες αεροσκαφών. Η Kίνα χρησιμοποιεί 3D εκτύπωση για εξαρτήματα αεροσκαφών που δέχονται μεγάλες τάσεις, ενώ η ΝASA έχει δοκιμάσει έναν πυραυλοκινητήρα με τυπωμένα εξαρτήματα.
«Θέλουμε να φτιάξουμε τα καλύτερα μεταλλικά προϊόντα που έχουν φτιαχτεί ποτέ. Αντικείμενα που θα ήταν αδύνατο να κατασκευαστούν με διαφορετικό τρόπο» δήλωσε ο Ντέβιντ Τζάρβις, επικεφαλής του τμήματος νέων υλικών και ενέργειας της ESA.
Ο Τζάρβις αναφερόταν σε εξαρτήματα από κράμα βολφραμίου τα οποία παρουσιάστηκαν στην εκδήλωση και αντέχουν σε θερμοκρασία 3.000 βαθμών Κελσίου -θα ήταν επομένως κατάλληλα ακόμα και για ακροφύσια πυραύλων.
Επιπλέον, όμως, η τρισδιάστατη εκτύπωση θα έριχνε σημαντικά το κόστος των εξαρτημάτων, αφού δεν σπαταλά υλικό όπως οι σημερινές μέθοδοι παραγωγής.
«Για να κατασκευάσει κανείς ένα μεταλλικό αντικείμενο ενός κιλού θα χρησιμοποιήσει ένα κιλό μετάλλου, και όχι 20 κιλά» σχολίασε ο Φράνκο Ονγκάρο της ESA.
Σύμφωνα με τον Ντέβιντ Τζάρβις της υπηρεσίας, απώτερος στόχος του Amaze είναι η κατασκευή ενός μονοκόμματου δορυφόρου χωρίς καμία βίδα. «Αν το πετυχαίναμε αυτό θα είχαμε εξοικονόμηση κόστους 50% -δηλαδή εκατομμύρια ευρώ» είπε.
Παραδέχτηκε ωστόσο ότι υπάρχουν και δυσκολίες: μια από τις σημαντικότερες είναι οι φυσαλίδες αέρα που ενίοτε σχηματίζονται μέσα στο μεταλλικό κράμα και μειώνουν την αντοχή του αντικειμένου.
Η ESA πάντως, δεν πειραματίζεται μόνο με 3D εκτυπωτές για χρήση στη Γη: το Φεβρουάριο, η εταιρεία του διάσημου βρετανού αρχιτέκτονα Νόρμαν Φόστερ παρουσίασε για λογαριασμό της υπηρεσίας τα σχέδια για ένα συγκρότημα στη Σελήνη το οποίο θα τυπωνόταν από κόλλα και φεγγαρόσκονη.
Το πρόγραμμα Amaze, το οποίο παρουσιάστηκε την Τρίτη στο Μουσείο Επιστήμης του Λονδίνου, έχει στόχο να φέρει τη 3D εκτύπωση στην εποχή του μετάλλου. Θα πραγματοποιηθεί με τη συνεργασία 28 ινστιτούτων σε όλη την Ευρώπη, ενώ εργοστάσια για την παραγωγή εξαρτημάτων με 3D εκτύπωση θα κατασκευαστούν στη Γερμανία, τη Γαλλία, τη Βρετανία, τη Νορβηγία και την Ιταλία.
Οι περισσότεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές κατασκευάζουν αντικείμενα από αλλεπάλληλα στρώματα ρευστού πλαστικό το οποίο στη συνέχεια στερεοποιείται.
Οι εκτυπωτές μετάλλου ακολουθούν μια ελαφρώς διαφορετική προσέγγιση καθώς χρησιμοποιούν ισχυρές δέσμες λέιζερ για να λιώνουν αλλεπάλληλα στρώματα μιας μεταλλικής σκόνης.
Το αντικείμενο που προκύπτει μπορεί έτσι να έχει σχήμα το οποίο θα ήταν αδύνατο να δημιουργηθεί σε καλούπι, τουλάχιστον χωρίς βίδες και κολλήσεις.
H ESA δεν είναι η πάντως η πρώτη που πειραματίζεται με την εκτύπωση μετάλλου. Η General Electric, για παράδειγμα, έχει χρησιμοποιήσει παρόμοιες τεχνικές για την κατασκευή ακροφυσίων ψεκασμού καυσίμου στους κινητήρες αεροσκαφών. Η Kίνα χρησιμοποιεί 3D εκτύπωση για εξαρτήματα αεροσκαφών που δέχονται μεγάλες τάσεις, ενώ η ΝASA έχει δοκιμάσει έναν πυραυλοκινητήρα με τυπωμένα εξαρτήματα.
«Θέλουμε να φτιάξουμε τα καλύτερα μεταλλικά προϊόντα που έχουν φτιαχτεί ποτέ. Αντικείμενα που θα ήταν αδύνατο να κατασκευαστούν με διαφορετικό τρόπο» δήλωσε ο Ντέβιντ Τζάρβις, επικεφαλής του τμήματος νέων υλικών και ενέργειας της ESA.
Ο Τζάρβις αναφερόταν σε εξαρτήματα από κράμα βολφραμίου τα οποία παρουσιάστηκαν στην εκδήλωση και αντέχουν σε θερμοκρασία 3.000 βαθμών Κελσίου -θα ήταν επομένως κατάλληλα ακόμα και για ακροφύσια πυραύλων.
Επιπλέον, όμως, η τρισδιάστατη εκτύπωση θα έριχνε σημαντικά το κόστος των εξαρτημάτων, αφού δεν σπαταλά υλικό όπως οι σημερινές μέθοδοι παραγωγής.
«Για να κατασκευάσει κανείς ένα μεταλλικό αντικείμενο ενός κιλού θα χρησιμοποιήσει ένα κιλό μετάλλου, και όχι 20 κιλά» σχολίασε ο Φράνκο Ονγκάρο της ESA.
Σύμφωνα με τον Ντέβιντ Τζάρβις της υπηρεσίας, απώτερος στόχος του Amaze είναι η κατασκευή ενός μονοκόμματου δορυφόρου χωρίς καμία βίδα. «Αν το πετυχαίναμε αυτό θα είχαμε εξοικονόμηση κόστους 50% -δηλαδή εκατομμύρια ευρώ» είπε.
Παραδέχτηκε ωστόσο ότι υπάρχουν και δυσκολίες: μια από τις σημαντικότερες είναι οι φυσαλίδες αέρα που ενίοτε σχηματίζονται μέσα στο μεταλλικό κράμα και μειώνουν την αντοχή του αντικειμένου.
Η ESA πάντως, δεν πειραματίζεται μόνο με 3D εκτυπωτές για χρήση στη Γη: το Φεβρουάριο, η εταιρεία του διάσημου βρετανού αρχιτέκτονα Νόρμαν Φόστερ παρουσίασε για λογαριασμό της υπηρεσίας τα σχέδια για ένα συγκρότημα στη Σελήνη το οποίο θα τυπωνόταν από κόλλα και φεγγαρόσκονη.
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου