ناسا اخیرا اعلام کرد یک موشک آزمایشی که تماماً از قطعات پرینت سه‌بعدی ساخته شده است از فرودگاه فضایی کیپ کاناورال در فلوریدا در ماه مارس امسال به فضا پرتاب شد. این موشک که Relativity Space Terran 3 نام داشت 1 متر ارتفاع و 30 متر عرض داشت.
پرینت سه بعدی شکلی از تولید افزودنی است که در آن اشیاء با استفاده از مواد چند لایه ایجاد می شوند. مواد مختلفی برای ساخت اشیایی مانند ساختمان ها و پل ها با استفاده از چاپ سه بعدی استفاده شده است. سال گذشته، یک استارتاپ فضایی در هند پرتاب آزمایشی موتور موشک جامد ساخته شده با استفاده از این فناوری را انجام داد.
Space Terran 1 از این هم فراتر رفت و نه تنها از این فناوری برای چاپ قطعات مختلف استفاده کرد، بلکه از آلیاژ توسعه یافته توسط ناسا به عنوان ماده اولیه نیز استفاده کرد.
در اواخر دهه 1980، ناسا به دنبال ساخت موتور موشکی بود که بتواند در برابر پرتاب های متعدد در مدار پایین زمین مقاومت کند. در آن زمان حتی لاینرهای محفظه احتراق موتور اصلی فضاپیمای شاتل فضایی پس از یک تا پنج ماموریت تعویض شد. در عوض، آژانس فضایی می خواست مواد بسیار بادوام تری تولید کند و برنامه توسعه تغییر بازی را راه اندازی کرد.
مرکز تحقیقات ناسا به نام گلن در کلیولند خانواده ای از آلیاژهای مبتنی بر مس را برای این منظور توسعه داد که به مس Glenn Research یا GRCop معروف شد. GRCop که برای استحکام بالا، هدایت حرارتی و خستگی سیکلی کم بهینه شده است، با استفاده از مس، کروم و نیوبیم ساخته شده است. آلیاژهای جدید ساخته شده می توانند دمای 40 درصد بالاتر از آلیاژهای سنتی را تحمل کنند و مقاومت در برابر خزش بالایی دارند - توانایی تحمل بارها و تغییر شکل های بیشتر در دماهای بالا.
آلیاژها در طول سال ها بهبود یافته اند و دیوید الیس که در دهه 1980 توسعه آنها را رهبری کرد، کاربردهای جدیدی را بررسی کرد. در یکی دیگر از برنامه‌های اخیر، گروهی از محققان GRCop-42 را ایجاد کردند که به خوبی با تکنیک‌های تولید افزودنی کار می‌کند.
در یکی از این روش‌ها، به نام انتشار پودر لیزر، مدل سه‌بعدی به صورت دیجیتالی به لایه‌های نازک بریده می‌شود، سپس یک دستگاه پوشش پودری، لایه‌های نازکی از GRCop را اعمال می‌کند و آنها را روی هم ذوب می‌کند تا قطعه کامل شود. استحکام به دست آمده از این روش ساخت با فلز آهنگری قابل مقایسه است و می توان از آن برای ساخت قطعات کوچک مانند نازل ها و کانال های خنک کننده برای محفظه های احتراق استفاده کرد.
روش دیگری به نام رسوب انرژی مستقیم (DED) از لیزر برای ایجاد یک حمام مذاب استفاده می کند که در آن پودر برای ایجاد یک ماده جامد دمیده می شود. حرکت سه بعدی ربات فرآیند ساخت و ساز را کنترل می کند که می تواند اشکال بزرگ اما بدون جزئیات زیاد ایجاد کند.
راکت Relativity Space Terran 1 با استفاده از ترکیبی از هر دو روش ساخته شد، بنابراین نشان می دهد که این فناوری می تواند برای ماموریت های آینده به ماه و مریخ مورد استفاده قرار گیرد.
متأسفانه این موشک وارد مدار نشد، اما در تاریخ ثبت شد.
همچنین بخوانید: