Tas nav gluži tāpat kā pieprasīt “Tēja, Earl Grey, karsta” un parādīties tvaikojošu dzērienu, bet gandrīz. "Jūs sākat ar tās detaļas zīmējumu, kuru vēlaties uzbūvēt, jūs nospiežat pogu, un ārā nāk daļa," sacīja Karena Tamingere, NASA Pamata aeronautikas programmas tehnoloģiju vadītāja.
Elektronu staru kūļa brīvās formas izgatavošana jeb EBF3150 rada lidmašīnu daļas - nevis pārtiku un dzērienus - un izmanto videi draudzīgu būvniecības procesu, lai izgatavotu slāņveida metāla priekšmetus. Šis paņēmiens varētu radīt revolūciju aviācijas nozarē, un tam var būt pielietojums arī nākotnes kosmosa kuģim un arī medicīnas aprindām. To var izmantot nelielu, detalizētu detaļu vai lielu lidmašīnu konstrukcijas gabalu izgatavošanai.
EBF3150 darbojas vakuuma kamerā, kur elektronu stars ir vērsts uz pastāvīgi barojošu metāla avotu, kas tiek izkausēts un pēc tam slāņaini uzklāts uz rotējošās virsmas, līdz daļa ir pabeigta. Ierīces datorā tiek ievietots detalizēts detaļas šķērsgriezuma trīsdimensiju rasējums, kas sniedz informāciju par to, kā detaļa jāveido no iekšpuses uz āru. Tas virza elektronu staru un metālu pieplūdumu objekta iegūšanai, veidojot to pa slāņiem.
EBF3150 komerciālie lietojumi jau ir zināmi un tā potenciāls jau ir pārbaudīts, sacīja Tamingers, atzīmējot, ka ir iespējams, ka dažu gadu laikā daži lidaparāti lidos ar detaļām, kas izgatavotas šī procesa rezultātā.
Izmantotajiem metāliem jābūt saderīgiem ar elektronu staru, lai tos varētu sildīt enerģijas plūsma un īslaicīgi pārvērst šķidrā formā. Alumīnijs ir ideāls izmantojams materiāls, taču var izmantot arī citus metālus. Faktiski EBF3150 vienlaikus var apstrādāt divus dažādus izejmateriālu metāla avotus, vai nu sajaucot tos unikālā sakausējumā, vai iestrādājot vienu materiālu cita iekšpusē, piemēram, ievietojot optiskā stikla šķiedras šķiedru alumīnija daļā, dodot iespēju sensorus novietot vietās, kuras iepriekš nebija iespējamas, sacīja Tamingers.
Kaut arī uz vietas pārbaudītās EBF3 iekārtas ir diezgan lielas un smagas, tika izveidota mazāka versija, kas veiksmīgi tika pārbaudīta ar NASA strūklu, kuru izmanto, lai pētniekiem sniegtu īsus bezsvara periodus. Nākamais solis ir lidot ar aparatūras demonstrāciju Starptautiskajā kosmosa stacijā, sacīja Tamingers.
Nākotnes Mēness bāzes ekipāžas varētu izmantot EBF3, lai ražotu rezerves daļas pēc nepieciešamības, nevis paļauties uz detaļu piegādi, kas palaista no Zemes. Astronauti, iespējams, spēs izdalīt barības krājumus no Mēness augsnes vai pat pārstrādāt izmantotos nosēšanās kuģu posmus, tos izkausējot.
Bet tiešākais un lielākais procesa potenciāls ir aviācijas nozarē, kur lielākos lidmašīnas strukturālos segmentus vai reaktīvā dzinēja apvalkus varētu izgatavot par apmēram USD 1000 par mārciņu mazāk nekā tradicionālos līdzekļus, sacīja Tamingers.
Ierīce ir videi draudzīga, jo tās unikālā ražošanas tehnika samazina atkritumu daudzumu. Parasti lidmašīnu būvētājs var sākt ar 6000 mārciņu lielu titāna bloku un to saražot līdz 300 mārciņu daļai, atstājot 5700 mārciņas materiāla, kas jāpārstrādā, un procesā izmantojot vairākus tūkstošus galonu griešanas šķidruma.
"Ar EBF3 jūs varat izveidot vienu un to pašu daļu, izmantojot tikai 350 mārciņas titāna, un atdalīt tikai 50 mārciņas, lai daļa nonāktu tās galīgajā konfigurācijā," sacīja Tamingers. "Un EBF3 process patērē daudz mazāk elektrības, lai izveidotu vienu un to pašu daļu."
Lai gan aviācijas rūpniecības sākotnējās detaļas būs vienkāršas formas, aizstājot jau izstrādātas detaļas, nākotnes detaļas, kas no nulles tiek veidotas, paturot prātā EBF3150 procesu, varētu uzlabot reaktīvo dzinēju efektivitāti, degvielas sadegšanas ātrumu un detaļu kalpošanas laiku.
"Spēja veidot savu daļu slānī pēc kārtas ir daudz spēka, jo no cieta materiāla bloka jūs varat iegūt iekšējās dobumus un sarežģītības, kas nav iespējamas, veicot apstrādi," sacīja Tamingers.
Lai iegūtu vairāk informācijas, skatieties Karen Taminger prezentāciju par EBF3150.
Avots: NASA
