ناسا به عنوان بخشی از پروژه ی “آنالیز سریع و تولید تکنولوژی رانشی” (RAMPT) در حال آزمایش روش هایی چون Blown Powder و Powder bed fusion برای چاپ سه بعدی راکت های فضایی است. پروژه ی RAMPT توسط بخش توسعه ی ناسا تأمین می شود و با شرکایی از تمام بخش های آژانس چون مرکز پرواز فضایی مارشال، مرکز تحقیقاتی گلن، مرکز تحقیقات ایمز و صنعت و آکادمی همکاری می کند.
پیش از این تیم ناسا با استفاده از Powder bed fusion برای تولید آلیاژ دوتایی خود در مقیاسی کوچک آزمایشاتی انجام داده است اما به لطف تکنولوژی (DED) قادر به افزایش مقیاس تولیداتش و پرینت سه بعدی موتور راکتی به قطر 101 سانتی متر و ارتفاع 96.52 با مجرای خنک کننده ای کامل، بوده است. شرکت بوئینگ معتقد است که امکان فراتر رفتن از این ابعاد با استفاده از این متد برای پرینت موتور (Space Launch Sysem(SLS، هم وجود دارد.
نگاره 1) چاپ سه بعدی راکت های فضایی
Directed Energy Deposition
Blown Powder Directed Energy Deposition یکی از 7 روش تولید افزایشی است که در طی آن پودر فلز از طریق نازلی در مسیر انرژی گرمایشی متمرکزی که نوعی لیزر است؛ پاشیده می شود و با ذوب آنها بر روی صفحه ی فلزی پایه ای که حاصل از رسوب همان فلز است، یک پیوند متالورژی پس از خنک شدن تشکیل می شود که به دلیل چرخش دستگاه حالتی لایه ای پیدا خواهد کرد.
تصویر زیر چیدمان لوله های تغذیه کننده ی نازل از پودر و گاز را به دور لیزر و نازل نشان می دهد.
نگاره 2) چیدمان لوله های تغذیه کننده ی نازل از پودر و گاز به دور لیزر و نازل
همانطور که در تصویر زیر مشخص است؛ پودرها با بخار گاز به سمت صفحه ی فلزی از پیش رسوب داده شده شلیک می شوند و در اثر برخورد با لیزر، ذوب شده و محصول نهایی را شکل می دهند.
نگاره 3) پرینت سه بعدی راکت های فضایی
“این تکنولوژی به شدت پیشرفته است و ما را قادر به تولید پیچیده ترین و گران قیمت ترین قطعات با بهایی کمتر از پیش می کند.” Drew Hope مدیر بخش توسعه ی ناسا.
“همچنین کمپانی های داخل و خارج از صنعت هوایی را قادر به بهره برداری از آن در زمینه های پزشکی، حمل و نقل و شهرسازی می کند.”
بوئینگ و DED
یکی از همین کمپانی ها، بوئینگ است که امیدوار است با استفاده از این تکنولوژی، هزینه ی گزاف پروژه ی Space Launch System را کاهش دهد.
“استفاده از این تکنولوژی تولید افزایشی به ما امکان تولید موتورهای (SLS) را در ابعاد مورد نیاز و با هزینه و زمان کمتر می دهد.” Johnny Heflin، مدیر شرکت Liquid Engines برای پروژه ی Space Launch System .
RAMPT و SLS در حال حاضر مشغول توسعه ی کارآمدی این سیستم با تولید موتوری به قطر 153 هستند که به احتمال زیاد نقشه ی راهی برای جایگزینی آنها با موتورهای RL-10 با قطر 213 سانتی متری، باشد.
منبع: 3dprinting.com