Nem egészen olyan, mintha a „Tea, Earl Grey, forró” kérést és egy párologtató italt megjelennének, de szinte. „Először rajzolja meg a szerkeszteni kívánt részt, megnyom egy gombot, és kijön a rész.” - mondta Karen Taminger, a NASA Alapvető Repüléstechnikai Programjának technológiai vezetője.
Az elektronnyaláb nélküli formagyártás vagy az EBF3150 a repülőgépek alkatrészeit hozza létre - nem ételeket és italokat -, és környezetbarát építési eljárást alkalmaz rétegelt fémtárgyak gyártására. Ez a technika forradalmasíthatja a repülési ipart, és alkalmazható lehet a jövőbeli űrhajókhoz és az orvosi közösséghez is. Használható kis, részleges alkatrészek vagy nagy szerkezeti darabok gyártásához.
Az EBF3150 vákuumkamrában működik, ahol egy elektronnyaláb folyamatosan tápláló fémforrásra koncentrálódik, amelyet megolvasztanak, majd rétegként rétegként alkalmaznak a forgó felület tetejére, amíg az alkatrész teljesen meg nem készül. Az alkatrész részletes, háromdimenziós keresztmetszeti rajza kerül az eszköz számítógépébe, amely információt nyújt arról, hogy az alkatrészt hogyan kell felépíteni belülről. Ez irányítja az elektronnyalábot és a fém beáramlását az objektum előállításához, rétegenként felépítve.
Az EBF3150 kereskedelmi alkalmazásai már ismertek és annak lehetőségei már tesztelték - mondta Taminger, megjegyezve, hogy valószínű, hogy néhány éven belül néhány repülőgép repül ezen alkatrész által gyártott alkatrészekkel.
A felhasznált fémeknek kompatibiliseknek kell lenniük az elektronnyalábmal, hogy az energiával áramolhassuk fel, és röviden folyékony formává alakuljon. Az alumínium ideális felhasználható anyag, de más fémek is felhasználhatók. Valójában az EBF3150 képes kezelni az alapanyag fém két különböző forrását egyidejűleg, akár összekeverve őket egy egyedi ötvözetbe, akár egy anyagot beágyazva a másikba, például egy szálas optikai üveg szálának beillesztésével egy alumínium részbe, lehetővé teszi az érzékelők elhelyezését a korábban lehetetlen területeken - mondta Taminger.
Míg a földön kipróbált EBF3 berendezések meglehetősen nagyok és nehézek, egy kisebb verziót hoztunk létre és sikeresen tesztre repültek egy NASA sugárhajtású készüléken, amelyet a kutatók számára rövid ideig tartó súlymentesség biztosítására használnak. A következő lépés a hardver demonstrációjának repülése a Nemzetközi Űrállomáson - mondta Taminger.
A jövőbeli holdi alapszemélyzet az EBF3-at használhatja alkatrészek gyártására, ha szükséges, a Földről indított alkatrészek szállítására támaszkodva. Az űrhajósok képesek lehetnek takarmány-bányászatra a hold talajából, vagy akár újra felhasználhatják a használt leszálló járművek szakaszát olvadásuk útján.
A folyamat közvetlen és legnagyobb potenciálja azonban a repülési ágazatban rejlik, ahol a repülőgép főbb szerkezeti szegmenseit vagy egy sugárhajtómű burkolatát fontonként 1000 dollárért lehet gyártani kevesebbel, mint a hagyományos eszközöket - mondta Taminger.
A készülék környezetbarát, mivel egyedi gyártási technikája csökkenti a hulladék mennyiségét. Általában egy repülőgép-gyártó indíthat egy 6000 font tömböt titánnal, és le tudja gépelni egy 300 font tömegű részre, így 5700 font anyag marad vissza, amelyet újrahasznosítani kell, és több ezer liter vágófolyadékot használ fel a folyamatban.
"Az EBF3 segítségével csak 350 font titán felhasználásával felépítheti ugyanazt az alkatrészt, és mindössze 50 font el tudja gépelni, hogy az alkatrész végső konfigurációjába kerüljön" - mondta Taminger. "És az EBF3 folyamata sokkal kevesebb energiát vesz igénybe, hogy ugyanazt az alkatrészt hozzák létre."
Noha a repülés számára a kezdeti alkatrészek egyszerű formák lesznek, a már megtervezett alkatrészek helyett a jövőben a nulláról tervezett alkatrészek, figyelembe véve az EBF3150 eljárást, javíthatják a sugárhajtómű-motor hatékonyságát, az üzemanyag-fogyasztás sebességét és az alkatrészek élettartamát.
"Nagyon sok energiát jelent az, ha rétegek szerint felépíti az alkatrészeit, mert szilárd anyagtömbből olyan belső üregeket és összetettségeket kaphat, amelyek megmunkálás nélkül nem lehetséges" - mondta Taminger.
További információkért nézze meg Karen Taminger bemutatóját az EBF3150-en.
Forrás: NASA
