Militer semakin menggunakan printer 3D
Untuk pengujian, militer AS mencetak dari titanium dengan laser sinter lapis demi lapis langsung ke braket untuk memasang mesin ke sayap tiltrotor. Pada saat yang sama, pengukur regangan dipasang pada braket itu sendiri, yang dirancang untuk mencatat kemungkinan deformasi bagian tersebut. Masing-masing dari dua mesin tiltrotor Osprey MV-22 dipasang ke sayap menggunakan empat braket ini. Pada saat yang sama, pada saat uji terbang pertama tiltrotor, yang berlangsung pada 1 Agustus 2016, hanya dipasang satu braket yang dicetak pada printer 3D. Dilaporkan sebelumnya bahwa engine nacelle mount XNUMXD-printed juga dipasang pada tiltrotor.
Pusat Penggunaan Tempur terlibat dalam pengembangan komponen yang dicetak untuk tiltrotor penerbangan Angkatan Laut Amerika Serikat berlokasi di Joint Base McGuire-Dix-Lakehurst di New Jersey. Tes penerbangan Osprey MV-22 dengan bagian cetakan dilakukan di Sungai Patxent, Pangkalan Angkatan Laut AS, dan tes tersebut diakui oleh militer sebagai sukses sepenuhnya. Militer AS percaya bahwa berkat pengenalan luas teknologi pencetakan tiga dimensi di masa depan akan dapat dengan cepat dan relatif murah memproduksi suku cadang untuk pesawat konvertibel. Dalam hal ini, detail yang diperlukan dapat dicetak langsung di kapal. Selain itu, bagian yang dicetak kemudian dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kinerja komponen dan sistem on-board.

Militer AS tertarik dengan teknologi pencetakan 3D beberapa tahun yang lalu, namun hingga saat ini, fungsi printer 3D tidak begitu luas sehingga dapat digunakan dalam mode sehari-hari untuk membuat bagian yang cukup kompleks. Bagian untuk tiltrotor dibuat menggunakan printer 6D pencetakan aditif. Bagian itu dibuat secara bertahap berlapis-lapis. Setiap tiga lapis debu titanium diikat dengan laser, proses ini diulangi selama diperlukan untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Setelah selesai, kelebihannya dipotong dari bagian; barang yang diterima benar-benar siap untuk digunakan. Karena tes berhasil diselesaikan, militer AS tidak akan berhenti di situ, mereka akan membangun XNUMX elemen struktur tiltrotor yang lebih penting, setengahnya juga akan menjadi titanium dan baja lainnya.
Pencetakan XNUMXD di Rusia dan di seluruh dunia
Terlepas dari kenyataan bahwa jenis produksi printer berhasil diterapkan di Amerika Serikat dan Rusia beberapa tahun yang lalu, pembuatan elemen untuk peralatan militer sedang dalam proses penyelesaian dan pengujian. Pertama-tama, ini karena persyaratan yang sangat tinggi untuk semua produk militer, terutama dalam hal keandalan dan daya tahan. Namun, tidak hanya orang Amerika yang berhasil di bidang ini. Selama dua tahun berturut-turut, desainer Rusia telah memproduksi suku cadang untuk senapan serbu dan pistol yang sedang dikembangkan menggunakan teknologi cetak XNUMXD. Teknologi baru menghemat waktu yang berharga untuk menggambar. Dan memasang suku cadang semacam itu dapat memberikan penggantian cepat di lapangan, di batalyon perbaikan, karena tidak perlu menunggu kedatangan suku cadang dari pabrik untuk hal yang sama. tank atau kendaraan udara tak berawak.
Untuk kapal selam, printer 3D militer akan bernilai emas, karena selama navigasi jarak jauh otonom, mengganti suku cadang dengan kekuatan kapal selam itu sendiri akan memberi kapal selam sumber daya yang hampir tidak ada habisnya. Situasi serupa diamati dengan kapal yang berlayar jauh, pemecah es. Sebagian besar kapal ini akan segera menerima droneyang pada akhirnya akan membutuhkan perbaikan atau penggantian total. Jika printer 3D muncul di kapal, yang memungkinkan Anda mencetak suku cadang dengan cepat, maka dalam beberapa jam peralatan tersebut dapat digunakan kembali. Dalam kondisi kefanaan operasi dan mobilitas tinggi teater operasi, perakitan lokal suku cadang, rakitan, dan mekanisme tertentu tepat di tempat akan memungkinkan untuk mempertahankan tingkat efisiensi unit pendukung yang tinggi.
Sementara militer AS meluncurkan pesawat konversinya, produsen tank Armata Rusia telah menggunakan printer industri di Uralvagonzavod untuk tahun kedua. Dengan bantuannya, suku cadang untuk kendaraan lapis baja, serta produk sipil, diproduksi. Namun sejauh ini detail seperti itu hanya digunakan untuk prototipe, misalnya digunakan dalam pembuatan tank Armata dan pengujiannya. Di Kalashnikov Concern, serta di TsNIITOCHMASH, atas perintah militer Rusia, perancang membuat berbagai bagian senapan lengan dari chip logam dan polimer pada printer 3D. Tidak jauh di belakang mereka adalah Biro Desain Instrumen Tula Shipunov, KPB yang terkenal, yang terkenal dengan bermacam-macam senjata buatannya: dari pistol hingga misil presisi tinggi. Misalnya, pistol dan senapan serbu ADS yang menjanjikan, yang dirancang untuk menggantikan tentara pasukan khusus AK74M dan APS, dirakit dari bagian plastik berkekuatan tinggi yang dicetak pada printer. Untuk beberapa produk militer, KPB sudah bisa membuat cetakan, dan perakitan produk secara serial saat ini sedang dikerjakan.
Dalam kondisi ketika perlombaan senjata baru diamati di dunia, waktu pelepasan senjata jenis baru menjadi penting. Misalnya, pada kendaraan lapis baja, hanya proses pembuatan tata letak dan pemindahannya dari gambar ke prototipe biasanya memakan waktu satu atau dua tahun. Dalam perkembangan kapal selam, periode ini sudah 2 kali lebih lama. “Teknologi pencetakan 3D akan mengurangi waktu beberapa kali hingga beberapa bulan,” kata Alexei Kondratiev, pakar di bidang angkatan laut. “Desainer dapat menghemat waktu menggambar saat mendesain model 15D di komputer dan segera menghasilkan prototipe dari bagian yang diinginkan. Sangat sering, suku cadang dikerjakan ulang dengan mempertimbangkan pengujian yang dilakukan dan dalam proses penyempurnaan. Dalam hal ini, Anda dapat melepaskan rakitan alih-alih suku cadang dan memeriksa semua karakteristik mekanis, bagaimana suku cadang berinteraksi satu sama lain. Pada akhirnya, waktu pembuatan prototipe akan memungkinkan desainer untuk mengurangi total waktu sampel selesai pertama untuk memasuki tahap pengujian. Saat ini, dibutuhkan sekitar 20-1,5 tahun untuk membuat kapal selam nuklir generasi baru: dari sketsa hingga sekrup terakhir selama perakitan. Dengan perkembangan lebih lanjut dari pencetakan 2D industri dan produksi suku cadang secara massal dengan cara ini, persyaratan dapat dikurangi setidaknya XNUMX-XNUMX kali lipat.”
Menurut para ahli, teknologi modern sekarang satu atau dua tahun lagi dari produksi massal komponen titanium pada printer 3D. Dapat dikatakan bahwa pada akhir tahun 2020, perwakilan militer di perusahaan kompleks industri militer akan menerima peralatan yang akan dirakit 30-50% menggunakan teknologi pencetakan 3D. Pada saat yang sama, pembuatan komponen keramik pada printer 3D, yang dibedakan oleh kekuatan tinggi, ringan, dan sifat pelindung panas, merupakan hal yang paling penting bagi para ilmuwan. Bahan ini sangat banyak digunakan dalam industri luar angkasa dan penerbangan, tetapi dapat digunakan dalam volume yang lebih besar lagi. Misalnya, pembuatan mesin keramik pada printer XNUMXD membuka cakrawala untuk pembuatan pesawat hipersonik. Dengan mesin seperti itu, sebuah pesawat penumpang dapat terbang dari Vladivostok ke Berlin dalam beberapa jam.
Juga dilaporkan bahwa para ilmuwan Amerika telah menemukan formula resin khusus untuk dicetak dalam printer 3D. Nilai formula ini terletak pada kekuatan tinggi bahan yang diperoleh darinya. Misalnya, bahan semacam itu dapat menahan suhu kritis yang melebihi 1700 derajat Celcius, yang sepuluh kali lebih tinggi dari ketahanan banyak bahan modern. Stephanie Tompkins, direktur manajemen sains untuk penelitian pertahanan lanjutan, memperkirakan bahwa material baru yang dibuat pada printer 3D akan memiliki kombinasi karakteristik dan sifat unik yang belum pernah digunakan. Menurut Tompkins, berkat teknologi baru, kita bisa mendapatkan bagian kuat yang bermassa kecil dan berdimensi besar. Ilmuwan percaya bahwa produksi komponen keramik pada printer 3D akan menjadi terobosan ilmiah, termasuk dalam produksi produk sipil.
Satelit 3D Rusia pertama
Saat ini, teknologi pencetakan 3D sudah berhasil memproduksi suku cadang langsung di stasiun luar angkasa. Tetapi para ahli dalam negeri memutuskan untuk melangkah lebih jauh, mereka segera memutuskan untuk membuat mikrosatelit menggunakan printer 3D. Energia Rocket and Space Corporation membuat satelit, badan, braket, dan sejumlah bagian lainnya dicetak pada printer 120D. Pada saat yang sama, klarifikasi penting adalah bahwa mikrosatelit dibuat oleh para insinyur Energia bersama dengan mahasiswa Universitas Politeknik Tomsk (TPU). Satelit printer pertama menerima nama lengkap "Tomsk-TPU-120" (nomor 120 atas nama untuk menghormati peringatan 2016 tahun universitas, yang dirayakan pada Mei 2016). Itu berhasil diluncurkan ke luar angkasa pada musim semi 02 bersama dengan pesawat ruang angkasa Progress MS-3, satelit dikirim ke ISS dan kemudian diluncurkan ke luar angkasa. Unit ini adalah satelit XNUMXD pertama dan satu-satunya di dunia.
Satelit yang dibuat oleh mahasiswa TPU tersebut termasuk dalam kelas nanosatellites (CubSat). Ini memiliki dimensi berikut 300x100x100 mm. Satelit ini merupakan pesawat ruang angkasa pertama di dunia yang tubuhnya dicetak menggunakan teknologi cetak XNUMXD. Di masa depan, teknologi ini dapat menjadi terobosan nyata dalam pembuatan satelit kecil, serta membuat penggunaannya lebih mudah diakses dan meluas. Desain pesawat ruang angkasa dikembangkan di Pusat Penelitian dan Pendidikan "Teknologi Produksi Modern" TPU. Bahan pembuat satelit dibuat oleh para ilmuwan dari Universitas Politeknik Tomsk dan Institut Fisika Kekuatan dan Ilmu Material dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Cabang Siberia. Tujuan utama pembuatan satelit adalah untuk menguji teknologi baru dalam ilmu material luar angkasa, ini akan membantu ilmuwan Rusia menguji beberapa perkembangan universitas Tomsk dan mitranya.

Menurut layanan pers universitas, peluncuran satelit nano Tomsk-TPU-120 rencananya akan dilakukan selama perjalanan antariksa astronot dari ISS. Satelit ini cukup kompak, tetapi pada saat yang sama, pesawat luar angkasa lengkap dengan baterai, panel surya, peralatan radio terpasang, dan perangkat lainnya. Namun fitur utamanya adalah bodinya dicetak pada printer 3D.
Berbagai sensor dari satelit nano akan merekam suhu di papan, di baterai dan papan, serta parameter komponen elektronik. Semua informasi ini kemudian akan dikirimkan ke Bumi secara online. Berdasarkan informasi ini, para ilmuwan Rusia akan dapat menganalisis keadaan material satelit dan memutuskan apakah mereka akan menggunakannya dalam pengembangan dan pembangunan pesawat ruang angkasa di masa mendatang. Perlu dicatat bahwa aspek penting dari pengembangan pesawat ruang angkasa kecil juga merupakan pelatihan personel baru untuk industri tersebut. Saat ini, siswa dan guru Universitas Politeknik Tomsk mengembangkan, membuat, dan meningkatkan desain berbagai pesawat ruang angkasa kecil dengan tangan mereka sendiri, sambil memperoleh tidak hanya pengetahuan dasar berkualitas tinggi, tetapi juga keterampilan praktis yang diperlukan. Inilah yang menjadikan lulusan lembaga pendidikan ini spesialis unik di masa depan.
Rencana masa depan para ilmuwan dan perwakilan industri Rusia mencakup penciptaan seluruh "kawanan" satelit universitas. “Hari ini kita berbicara tentang perlunya memotivasi siswa kita untuk mempelajari segala sesuatu yang, dengan satu atau lain cara, berhubungan dengan ruang - ini bisa berupa energi, material, dan penciptaan mesin generasi baru, dll. Kami telah membahas sebelumnya bahwa minat terhadap ruang angkasa di negara ini telah memudar, tetapi dapat dihidupkan kembali. Untuk itu, perlu dimulai tidak hanya dari bangku siswa, tetapi juga dari bangku sekolah. Jadi, kami telah memulai jalur pengembangan dan produksi CubeSat - satelit kecil, ”catat layanan pers Universitas Politeknik Tomsk dengan mengacu pada rektor lembaga pendidikan tinggi ini, Petr Chubik.
Sumber informasi:
http://www.utro.ru/articles/2016/08/15/1293813.shtml
https://nplus1.ru/news/2016/08/04/video
http://news.tpu.ru/news/2016/02/02/24769
http://ria.ru/space/20160401/1400943777.html
informasi