Це не так, як просити "Чай, граф Сірий, гарячий" і випити парна напій, але майже. "Ви починаєте з креслення частини, яку хочете скласти, натискаєте кнопку, і виходить деталь", - сказала Карен Тамінгер, керівник технологій NASA за фундаментальну програму аеронавтики.
Electron Beam Freeform Fabrication або EBF3150 створює деталі для літаків - не продукти харчування та напої - та використовує екологічно чистий будівельний процес для виготовлення шаруватих металевих предметів. Ця методика може революціонізувати авіаційну галузь і може мати застосування для майбутніх космічних кораблів і для медичного співтовариства. Його можна використовувати для виготовлення невеликих, деталізованих деталей або великих конструктивних частин літаків.
EBF3150 працює у вакуумній камері, де електронний промінь фокусується на джерелі металу, що постійно подається, який розплавляється і потім наноситься шаром за шаром поверх обертової поверхні, поки деталь не буде завершена. Детальний тривимірний поперечний переріз деталі подається в комп'ютер пристрою, надаючи інформацію про те, як деталь повинна бути побудована зсередини. Це спрямовує електронний промінь і приплив металу для отримання об'єкта, будуючи його шар за шаром.
Комерційні програми для EBF3150 вже відомі, а його потенціал вже перевірений, сказав Тамінгер, зазначивши, що можливо, протягом декількох років деякі літаки будуть літати з деталей, виготовлених цим процесом.
Використовувані метали повинні бути сумісні з електронним пучком, щоб він міг нагріватися потоком енергії та ненадовго перетворитися у рідку форму. Алюміній - ідеальний матеріал, який можна використовувати, але можна використовувати й інші метали. Фактично, EBF3150 може одночасно обробляти два різних джерела вихідного металу, або змішуючи їх в унікальний сплав, або вставляючи один матеріал всередину іншого, наприклад, вставляючи нитку волоконно-оптичного скла в алюмінієву частину, що дозволяє розміщувати датчики в районах, які раніше були неможливі, зазначив Тамінгер.
Незважаючи на те, що обладнання, що випробовується на базі EBF3, є досить великим і важким, була створена менша версія та успішно випробувана на літаку NASA, який використовується для надання дослідникам коротких періодів невагомості. Наступним кроком є демонстрація обладнання на Міжнародній космічній станції, сказав Тамінгер.
Майбутні екіпажі на місячній базі можуть використовувати EBF3 для виготовлення запасних частин у міру необхідності, а не розраховувати на поставку деталей, запущених із Землі. Астронавти можуть мати змогу видобувати запаси корму з місячного ґрунту або навіть переробити використані стадії посадки, розплавляючи їх.
Але найближчий і найбільший потенціал цього процесу полягає в авіаційній галузі, де основні конструктивні сегменти авіалайнера або обшивки для реактивного двигуна можуть бути виготовлені приблизно на 1000 доларів за фунт менше, ніж у звичайних засобів, сказав Тамінгер.
Пристрій екологічно чистий, оскільки його унікальна технологія виготовлення скорочує кількість відходів. Зазвичай авіабудівник може починати з титанового блоку на 6000 фунтів і обробляти його до 300-фунтової частини, залишаючи 5700 фунтів матеріалу, який потрібно переробити і використати кілька тисяч галонів ріжучої рідини, яка використовується в цьому процесі.
"За допомогою EBF3 ви можете скласти ту саму деталь, використовуючи лише 350 фунтів титану, а машину відбирайте лише 50 фунтів, щоб отримати частину в її остаточній конфігурації", - сказав Тамінгер. "І процес EBF3 використовує набагато менше електроенергії для створення тієї ж частини".
Незважаючи на те, що початкові частини авіаційної промисловості будуть простими формами, замінюючи вже розроблені деталі, майбутні деталі, розроблені з нуля, з урахуванням процесу EBF3150, можуть призвести до покращення ефективності реактивних двигунів, швидкості спалювання палива та терміну експлуатації компонентів.
"Існує багато сил для того, щоб складати частину за шаром, тому що ви можете отримати внутрішні порожнини та складності, які неможливі при механічній обробці з твердого блоку матеріалу", - сказав Тамінгер.
Для отримання додаткової інформації дивіться презентацію Карен Тамінгер на EBF3150.
Джерело: NASA
