Në fillim të gushtit 2016, Marina amerikane testoi me sukses tiltrotorin Osprey MV-22. Ky avion në vetvete nuk është i pazakontë. Automjeti me dy rotorë ka qenë në shërbim me Marinën Amerikane për një kohë të gjatë (u vu në shërbim në gjysmën e dytë të viteve 1980), por për herë të parë në histori, pjesë kritike u instaluan në një tiltrotor (siguria e fluturimit varet drejtpërdrejt prej tyre), të cilët ishin printerë të printuar 3D.
Për testim, ushtria amerikane shtypi një kllapa për lidhjen e motorit në krahun e tiltrotorit nga titani duke përdorur sinterizimin e drejtpërdrejtë lazer shtresë pas shtrese. Në të njëjtën kohë, një matës i tendosjes u montua në kllapa vetë, i krijuar për të regjistruar një deformim të mundshëm të pjesës. Secili nga dy motorët e tiltrotorit Osprey MV-22 është ngjitur në krah duke përdorur katër kllapa të tillë. Në të njëjtën kohë, në kohën e fluturimit të parë testues të tiltrotorit, i cili u zhvillua më 1 gusht 2016, vetëm një kllapa, e shtypur në një printer 3D, ishte instaluar në të. Më herët u raportua se bazat e nacelës të shtypura me metodën e shtypjes tre-dimensionale ishin instaluar gjithashtu në tiltrotor.
Zhvillimi i pjesëve të shtypura për tiltrotorin u krye nga Qendra Operative e Aviacionit Luftarak të Marinës Amerikane e vendosur në Bazën e Përbashkët McGuire-Dix-Lakehurst në New Jersey. Testet e fluturimit të Osprey MV-22 me pjesë të shtypura u kryen në bazën e Marinës amerikane Patxent River, testet u njohën nga ushtria si plotësisht të suksesshme. Ushtria amerikane beson se falë prezantimit të përhapur të shtypjes tre-dimensionale, teknologjia në të ardhmen do të jetë në gjendje të prodhojë shpejt dhe relativisht me çmim të ulët pjesë këmbimi për konvertuesit. Në këtë rast, detajet e nevojshme mund të shtypen drejtpërdrejt në anije. Përveç kësaj, pjesët e shtypura pastaj mund të modifikohen në mënyrë që të përmirësojnë performancën e montimeve dhe sistemeve në bord.
Kllapa e montimit të motorit të shtypur me titan
Ushtria amerikane ishte e interesuar në teknologjitë e printimit 3D disa vjet më parë, por deri vonë, funksionaliteti i printerëve 3D nuk ishte aq i gjerë sa të përdorej në mënyrë rutinore për të ndërtuar pjesë mjaft komplekse. Pjesët për tiltrotorin u krijuan duke përdorur një printer 3D shtesë. Pjesa bëhet gradualisht në shtresa. Çdo tre shtresa të pluhurit të titanit lidhen me një lazer, ky proces përsëritet për aq kohë sa është e nevojshme për të marrë formën e dëshiruar. Pas përfundimit, teprica pritet nga pjesa; elementi që rezulton është plotësisht i gatshëm për përdorim. Meqenëse testet u përfunduan me sukses, ushtria amerikane nuk do të ndalet këtu, ata do të ndërtojnë 6 elementë më të rëndësishëm strukturorë të tiltrotorit, gjysma e të cilëve do të jenë gjithashtu titan, dhe tjetri - çeliku.
Shtypja 3D në Rusi dhe në mbarë botën
Përkundër faktit se lloji i prodhimit të printerit u zbatua me sukses në SHBA dhe Rusi disa vjet më parë, krijimi i elementeve për pajisjet ushtarake është në proces të përfundimit dhe testimit. Para së gjithash, kjo është për shkak të kërkesave shumë të larta për të gjitha produktet ushtarake, kryesisht në aspektin e besueshmërisë dhe qëndrueshmërisë. Sidoqoftë, amerikanët nuk janë vetëm në përparimin në këtë fushë. Për të dytin vit radhazi, stilistët rusë kanë prodhuar pjesë për pushkët e sulmit dhe pistoletat e zhvilluara duke përdorur teknologjinë e printimit 3D. Teknologjitë e reja kursejnë kohë të vlefshme vizatimi. Dhe vënia e pjesëve të tilla në rrjedhë mund të sigurojë zëvendësim të shpejtë në terren, në batalionet e riparimit, pasi nuk do të ketë nevojë të prisni pjesë këmbimi nga fabrika për të njëjtat tanke ose mjete ajrore pa pilot.
Për nëndetëset, printerët ushtarakë 3D do të jenë thjesht me vlerë në ar, pasi në rast të navigimit autonom në distanca të gjata, zëvendësimi i pjesëve nga vetë nëndetëset do t'i japë nëndetëses një burim pothuajse të pashtershëm. Një situatë e ngjashme vërehet me anijet që bëjnë udhëtime të gjata dhe akullthyes. Shumica e këtyre anijeve do të marrin dronë në të ardhmen shumë të afërt, të cilat përfundimisht do të kërkojnë riparim ose zëvendësim të plotë. Nëse shfaqet një printer 3D në anije, i cili do të bëjë të mundur printimin e shpejtë të pjesëve rezervë, atëherë në pak orë pajisjet mund të përdoren përsëri. Në kushtet e kalueshmërisë së operacioneve dhe lëvizshmërisë së lartë të teatrit të operacioneve ushtarake, kuvendi lokal i pjesëve, kuvendeve dhe mekanizmave të caktuar në vend do të lejojë ruajtjen e një niveli të lartë të efikasitetit të njësive mbështetëse.
Osprey MV-22
Ndërsa ushtria amerikane po lëshon konvertiplanët e tyre, prodhuesit rusë të tankeve Armata kanë përdorur një printer industrial në Uralvagonzavod për vitin e dytë tashmë. Me ndihmën e tij, prodhohen pjesë për automjete të blinduara, si dhe produkte civile. Por deri më tani, pjesë të tilla përdoren vetëm për prototipe, për shembull, ato u përdorën në krijimin e rezervuarit Armata dhe testet e tij. Në shqetësimin kallashnikov, si dhe në TsNIITOCHMASH, me urdhër të ushtrisë ruse, projektuesit bëjnë pjesë të ndryshme të armëve të vogla nga patate të skuqura metalike dhe polimer duke përdorur printerë 3D. Byroja e Dizajnit të Instrumenteve Tula e quajtur pas Shipunov, CPB e famshme, e cila është e njohur për një shumëllojshmëri të pasur të armëve të prodhuara: nga pistoletat deri te raketat me precizion të lartë, nuk mbetet prapa tyre. Për shembull, një pistoletë premtuese dhe një pushkë sulmi ADS, e cila ka për qëllim të zëvendësojë forcat speciale AK74M dhe APS, është mbledhur nga pjesë plastike me forcë të lartë të shtypura në një printer. Për disa produkte ushtarake, CPB tashmë ka qenë në gjendje të krijojë myk; aktualisht, montimi serik i produkteve është duke u përpunuar.
Në kushtet kur vërehet një garë e re armatimi në botë, koha e lëshimit të llojeve të reja të armëve bëhet e rëndësishme. Për shembull, në automjetet e blinduara, vetëm procesi i krijimit të një modeli dhe transferimi i tij nga vizatimet në një prototip zakonisht zgjat një ose dy vjet. Kur zhvilloni nëndetëse, kjo periudhë është tashmë 2 herë më e gjatë. "Teknologjia e printimit 3D do të zvogëlojë periudhën kohore me disa herë në disa muaj," vëren Alexey Kondratyev, një ekspert në fushën e marinës. - Projektuesit do të jenë në gjendje të kursejnë kohë në vizatime kur hartojnë një model 3D në një kompjuter dhe menjëherë të bëjnë një prototip të pjesës së dëshiruar. Shumë shpesh, pjesët ripërpunohen duke marrë parasysh testet e kryera dhe në procesin e rishikimit. Në këtë rast, ju mund të lëshoni kuvendin në vend të pjesës dhe të kontrolloni të gjitha karakteristikat mekanike, se si pjesët ndërveprojnë me njëra -tjetrën. Në fund të fundit, koha e prototipimit do të lejojë projektuesit të zvogëlojnë kohën totale që mostra e parë e përfunduar të hyjë në fazën e testimit. Në ditët e sotme, duhen rreth 15-20 vjet për të krijuar një nëndetëse bërthamore të gjeneratës së re: nga një skicë në vidën e fundit gjatë montimit. Me zhvillimin e mëtejshëm të shtypjes industriale tre-dimensionale dhe fillimin e prodhimit masiv të pjesëve në këtë mënyrë, afati kohor mund të zvogëlohet të paktën 1.5-2 herë."
Sipas ekspertëve, teknologjitë moderne tani janë një deri në dy vjet larg prodhimit masiv të pjesëve të titanit në printerët 3D. Isshtë e sigurt të thuhet se deri në fund të vitit 2020, përfaqësuesit ushtarakë në ndërmarrjet e kompleksit ushtarak-industrial do të pranojnë pajisje që do të mblidhen me 30-50% duke përdorur teknologji të printimit 3D. Në të njëjtën kohë, rëndësia më e madhe për shkencëtarët është krijimi i pjesëve qeramike në një printer 3D, të cilat dallohen nga forca e lartë, butësia dhe vetitë e mbrojtjes së nxehtësisë. Ky material përdoret shumë në industrinë e hapësirës dhe aviacionit, por mund të përdoret në vëllime edhe më të mëdha. Për shembull, krijimi i një motori qeramik në një printer 3D hap horizontin për krijimin e avionëve hipersonikë. Me një motor të tillë, një aeroplan pasagjerësh mund të fluturonte nga Vladivostok në Berlin brenda disa orësh.
Shtë raportuar gjithashtu se shkencëtarët amerikanë kanë shpikur një formulë rrëshire posaçërisht për shtypjen në printerët 3D. Vlera e kësaj formule qëndron në forcën e lartë të materialeve të marra prej saj. Për shembull, një material i tillë mund të përballojë temperaturat kritike që tejkalojnë 1700 gradë Celsius, që është dhjetë herë më e lartë se rezistenca e shumë materialeve moderne. Stephanie Tompkins, Drejtoreshë e Shkencës për Kërkimet e Avancuara të Mbrojtjes, vlerëson se materialet e reja të krijuara me printera 3D do të kenë kombinime unike të karakteristikave dhe vetive të paparë më parë. Falë teknologjisë së re, Tompkins thotë se do të jemi në gjendje të prodhojmë një pjesë të qëndrueshme që është edhe e lehtë dhe e madhe. Shkencëtarët besojnë se prodhimi i pjesëve qeramike në një printer 3D do të thotë një përparim shkencor, përfshirë në prodhimin e produkteve civile.
Sateliti i parë rus 3D
Aktualisht, teknologjia e printimit 3D tashmë po prodhon me sukses pjesë drejtpërdrejt në stacionet hapësinore. Por ekspertët vendas vendosën të shkojnë edhe më tej, ata menjëherë vendosën të krijojnë një mikrosatelit duke përdorur një printer 3D. Korporata Rocket and Space Energia ka krijuar një satelit, trupi, kllapa dhe një numër pjesësh të tjera të të cilave u printuan 3D. Në të njëjtën kohë, një sqarim i rëndësishëm është se mikrosateliti u krijua nga inxhinierët e Energia së bashku me studentët e Universitetit Politeknik Tomsk (TPU). Sateliti i parë i printerit mori emrin e plotë "Tomsk-TPU-120" (numri 120 në emër për nder të 120 vjetorit të universitetit, i cili u festua në maj 2016). U lëshua me sukses në hapësirë në pranverën e vitit 2016 së bashku me anijen Progress MS-02, sateliti iu dorëzua ISS-së dhe më pas u lëshua në hapësirë. Kjo njësi është sateliti i parë dhe i vetëm 3D në botë.
Sateliti i krijuar nga studentët e TPU i përket klasës së nanosatelitëve (CubSat). Ka dimensionet e mëposhtme 300x100x100 mm. Ky satelit ishte anija kozmike e parë në botë që kishte një trup të printuar 3D. Në të ardhmen, kjo teknologji mund të bëhet një përparim i vërtetë në krijimin e satelitëve të vegjël, si dhe ta bëjë përdorimin e tyre më të arritshëm dhe të përhapur. Dizajni i anijes u zhvillua në Qendrën Shkencore dhe Edukative TPU "Teknologjitë e Prodhimit Modern". Materialet nga të cilat është bërë sateliti u krijuan nga shkencëtarë nga Universiteti Politeknik Tomsk dhe Instituti i Fizikës dhe Materialeve të Fuqisë të Degës Siberiane të Akademisë Ruse të Shkencave. Qëllimi kryesor i satelitit ishte të testonte teknologjitë e reja të shkencës së materialeve hapësinore; do të ndihmojë shkencëtarët rusë të testojnë disa zhvillime të universitetit Tomsk dhe partnerëve të tij.
Sipas shërbimit për shtyp të universitetit, nisja e nanosatelitit Tomsk-TPU-120 ishte planifikuar të kryhej gjatë ecjes në hapësirë nga ISS. Sateliti është një anije kozmike mjaft kompakte, por në të njëjtën kohë, e pajisur me bateri, panele diellore, pajisje radio në bord dhe pajisje të tjera. Por tipari i tij kryesor ishte se trupi i tij ishte i printuar 3D.
Sensorë të ndryshëm të nanosatelitit do të regjistrojnë temperaturën në bord, në bateri dhe pllaka, dhe parametrat e përbërësve elektronikë. I gjithë ky informacion më pas do të transmetohet në Tokë në internet. Bazuar në këtë informacion, shkencëtarët rusë do të jenë në gjendje të analizojnë gjendjen e materialeve satelitore dhe të vendosin nëse do t'i përdorin ato në zhvillimin dhe ndërtimin e anijeve kozmike në të ardhmen. Duhet të theksohet se një aspekt i rëndësishëm i zhvillimit të anijeve të vogla kozmike është gjithashtu trajnimi i personelit të ri për industrinë. Sot, studentët dhe mësuesit e Universitetit Politeknik Tomsk, me duart e tyre, zhvillojnë, prodhojnë dhe përmirësojnë modelet e të gjitha llojeve të anijeve kozmike të vogla, duke fituar jo vetëm njohuri themelore me cilësi të lartë, por edhe aftësitë e nevojshme praktike. Kjo është ajo që i bën të diplomuarit e këtij institucioni arsimor specialistë unikë në të ardhmen.
Planet e ardhshme të shkencëtarëve dhe përfaqësuesve të industrisë ruse përfshijnë krijimin e një tufë satelitësh universitar. Sot ne po flasim për nevojën për t'i motivuar studentët tanë të studiojnë gjithçka që, në një mënyrë ose në një tjetër, lidhet me hapësirën - mund të jetë energjia, materialet dhe krijimi i motorëve të gjeneratës së re, etj. Ne diskutuam më herët se interesi për hapësirën në vend është zbehur disi, por mund të ringjallet. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të mos filloni as nga stoli i një studenti, por nga ai shkollor. Kështu, ne kemi hyrë në rrugën e zhvillimit dhe prodhimit të CubeSat - satelitë të vegjël”, - vëren shërbimi për shtyp i Institutit Politeknik Tomsk duke iu referuar rektorit të këtij institucioni të arsimit të lartë, Peter Chubik.
