“Çay, Earl Grey, sıcak” istemek ve buharlı bir içecek içmek gibi değil, neredeyse. NASA'nın Temel Havacılık Programı'nın teknoloji lideri Karen Taminger, “Oluşturmak istediğiniz parçanın çizimi ile başlıyorsunuz, bir düğmeye basıyorsunuz ve dışarı çıkıyor” dedi.
Elektron Işın Serbest Biçimli İmalat veya EBF3150, uçaklar için yiyecek ve içecek değil parçalar oluşturur ve katmanlı metal nesneler üretmek için çevre dostu bir inşaat süreci kullanır. Bu teknik havacılık endüstrisinde devrim yaratabilir ve gelecekteki uzay araçları ve tıp camiası için de uygulamaları olabilir. Küçük, ayrıntılı parçalar veya büyük yapısal uçak parçaları yapmak için kullanılabilir.
EBF3150, bir elektron ışınının sürekli olarak beslenen bir metal kaynağına odaklandığı bir vakum odasında çalışır, bu eritilir ve daha sonra parça tamamlanana kadar dönen bir yüzeyin üzerine katman katman uygulanır. Parçanın detaylı bir 3 boyutlu kesit çizimi, cihazın bilgisayarına beslenir ve parçanın içeriden dışarıya nasıl inşa edilmesi gerektiği hakkında bilgi verir. Bu, nesneyi üretmek için elektron ışını ve metal akışını yönlendirir ve katman katman oluşturur.
EBF3150 için ticari uygulamalar zaten biliniyor ve potansiyeli zaten test edildi, Taminger, birkaç yıl içinde bazı uçakların bu işlemle yapılan parçalarla uçmasının mümkün olduğunu belirtti.
Kullanılan metaller, enerji akışı ile ısıtılabilmesi ve kısa bir süre sıvı forma dönüştürülebilmesi için elektron ışını ile uyumlu olmalıdır. Alüminyum kullanılacak ideal bir malzemedir, ancak diğer metaller de kullanılabilir. Aslında, EBF3150, aynı anda iki farklı besleme stoğu metal kaynağını, benzersiz bir alaşıma karıştırarak veya bir malzemeyi bir alüminyum parçanın içine bir fiber optik cam şeridi yerleştirerek, Taminger, sensörlerin daha önce imkansız olan alanlara yerleştirilmesini sağladığını söyledi.
Zeminde test edilen EBF3 ekipmanı oldukça büyük ve ağır olsa da, daha küçük bir versiyon oluşturuldu ve araştırmacılara kısa süreli ağırlıksızlık sağlamak için kullanılan bir NASA jetinde başarıyla test edildi. Bir sonraki adım, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki donanımın bir gösterisini uçurmak olduğunu söyledi.
Gelecekteki ay üssü ekipleri, EBF3'ü Dünya'dan fırlatılan parça tedarikine güvenmek yerine gerektiği gibi yedek parça üretmek için kullanabilirler. Astronotlar ay toprağından yem stoku çıkarabilir, hatta kullanılmış iniş teknesi aşamalarını eriterek geri dönüştürebilir.
Ancak süreç için acil ve en büyük potansiyel, bir uçağın büyük yapısal segmentlerinin veya bir jet motoru için gövdelerin geleneksel araçlardan pound başına yaklaşık 1.000 $ 'dan üretilebileceği havacılık endüstrisinde olduğunu söyledi.
Cihaz çevre dostudur, çünkü benzersiz üretim tekniği atık miktarını azaltır. Normalde bir uçak üreticisi, 6.000 kiloluk bir titanyum bloğu ile başlayabilir ve 300 kiloluk bir parçaya işleyebilir, geri dönüşümü gereken 5.700 kilo malzeme bırakarak işlemde kullanılan birkaç bin galon kesme sıvısı kullanabilir.
Taminger, “EBF3 ile aynı parçayı sadece 350 pound titanyum kullanarak oluşturabilir ve parçayı son yapılandırmasına almak için sadece 50 pound çıkarabilirsiniz” dedi. “Ve EBF3 süreci aynı parçayı oluşturmak için çok daha az elektrik kullanıyor.”
Havacılık endüstrisi için ilk parçalar basit şekiller olsa da, önceden tasarlanmış parçaları değiştirmekle birlikte, sıfırdan tasarlanan gelecekteki parçalar EBF3150 prosesi göz önünde bulundurularak jet motoru verimliliğinde, yakıt yanma hızında ve bileşen ömründe iyileştirmelere yol açabilir.
Taminger, “Parça katmanınızı katman katman oluşturabilme konusunda çok fazla güç var, çünkü sağlam bir malzeme bloğundan işlemeyle mümkün olmayan iç boşluklar ve karmaşıklıklar elde edebilirsiniz” dedi.
Daha fazla bilgi için Karen Taminger’in EBF3150'deki sunumunu izleyin.
Kaynak: NASA
