Nie je to celkom podobné požiadavke, aby sa objavil čaj „Earl Grey, horúci“ a vypiť sa naparujúci nápoj, ale takmer. "Začnete s nákresom časti, ktorú chcete postaviť, stlačte gombík a časť príde von," uviedla Karen Taminger, technologická špička pre program NASA Fundamental Aeronautics Program.
Výroba volných tvarov elektrónových lúčov alebo EBF3150 vytvára časti pre letúny - nie jedlo a nápoje - a používa výrobný proces šetrný k životnému prostrediu na výrobu vrstvených kovových predmetov. Táto technika by mohla spôsobiť revolúciu v leteckom priemysle a môže mať uplatnenie aj pre budúcu kozmickú loď a lekársku komunitu. Môže sa použiť na výrobu malých, podrobných častí alebo veľkých konštrukčných kusov lietadiel.
EBF3150 pracuje vo vákuovej komore, kde je elektrónový lúč zameraný na neustále sa privádzajúci zdroj kovu, ktorý sa roztaví a potom nanáša vrstvu po vrstve na vrch rotačného povrchu, až kým sa diel nedokončí. Detailný trojrozmerný nákres dielu sa vloží do počítača zariadenia a poskytuje informácie o tom, ako by sa mal dielec zostaviť zvnútra von. To vedie elektrónový lúč a prívod kovu, aby sa vytvoril predmet, čím sa vytvára vrstva po vrstve.
Komerčné aplikácie pre EBF3150 sú už známe a ich potenciál už bol testovaný, uviedol Taminger s tým, že je možné, že v priebehu niekoľkých rokov budú niektoré lietadlá lietať s časťami vyrobenými týmto procesom.
Použité kovy musia byť kompatibilné s elektrónovým lúčom, aby mohli byť ohrievané prúdom energie a krátko premenené na kvapalnú formu. Hliník je ideálny materiál na použitie, ale môžu sa použiť aj iné kovy. EBF3150 v skutočnosti dokáže spracovať dva rôzne zdroje kovového materiálu súčasne, buď ich zmiešaním do jedinečnej zliatiny alebo vložením jedného materiálu do druhého, napríklad vložením vlákna skleneného vlákna do hliníkovej časti, umožnenie umiestnenia senzorov v oblastiach, ktoré predtým neboli možné, povedal Taminger.
Zatiaľ čo zariadenie EBF3 testované na zemi je pomerne veľké a ťažké, bola vytvorená menšia verzia a úspešne sa testovalo lietanie na tryskovom stroji NASA, ktorý sa používa na poskytovanie výskumníkom krátke obdobia beztiaže. Ďalším krokom je ukázať hardvér na Medzinárodnej vesmírnej stanici, uviedol Taminger.
Budúce posádky lunárnych základní mohli použiť EBF3 na výrobu náhradných dielov podľa potreby, namiesto spoliehania sa na dodávku častí vypustených zo Zeme. Astronauti by mohli byť schopní ťažiť krmivo z lunárnej pôdy alebo dokonca recyklovať použité pristávacie stupne ich roztavením.
Okamžitý a najväčší potenciál tohto procesu je však v leteckom priemysle, kde by sa hlavné štrukturálne segmenty dopravného lietadla alebo kryty pre prúdové motory mohli vyrobiť za približne 1 000 dolárov za libru menej ako tradičné prostriedky, uviedol Taminger.
Prístroj je šetrný k životnému prostrediu, pretože jeho jedinečná výrobná technika znižuje množstvo odpadu. Bežne by mohol výrobca lietadiel začať s blokom titánu s hmotnosťou 6 000 libier a strojovo ho obrábať na 300 kilogramov, pričom by sa v tomto procese malo použiť 5 700 libier materiálu, ktorý je potrebné recyklovať, a použiť niekoľko tisíc galónov reznej kvapaliny.
"S EBF3 môžete zostaviť tú istú časť s použitím iba 350 libier titánu a stroj vzdialiť len 50 libier, aby ste dostali časť do jej konečnej konfigurácie," uviedol Taminger. „A proces EBF3 využíva oveľa menej elektrickej energie na vytvorenie tej istej časti.“
Zatiaľ čo počiatočné súčasti pre letecký priemysel budú jednoduché tvary, nahradením už navrhnutých častí, budúce súčasti navrhnuté od začiatku procesom EBF3150 by mohli viesť k zlepšeniu účinnosti prúdového motora, rýchlosti spaľovania paliva a životnosti komponentov.
„Je tu veľa energie na to, aby ste si mohli zostaviť svoju vrstvu vrstvy po vrstve, pretože môžete získať vnútorné dutiny a komplikácie, ktoré nie sú možné pri obrábaní z pevného bloku materiálu,“ povedal Taminger.
Ďalšie informácie nájdete v prezentácii Karen Taminger na EBF3150.
Zdroj: NASA
