Pada awal Ogos 2016, Tentera Laut AS berjaya menguji tiltrotor Osprey MV-22. Pesawat ini sendiri tidak biasa. Kenderaan rotor kembar telah lama digunakan dengan Angkatan Laut Amerika (ia digunakan pada separuh kedua tahun 1980-an), tetapi untuk pertama kalinya dalam sejarah, bahagian kritikal dipasang pada tiltrotor (keselamatan penerbangan secara langsung bergantung kepada mereka), yang merupakan pencetak cetak 3D.
Untuk ujian, tentera AS mencetak pendakap untuk memasang mesin ke sayap tiltrotor dari titanium menggunakan laser sintering lapisan demi lapisan langsung. Pada masa yang sama, alat pengukur regangan dipasang pada pendakap itu sendiri, yang dirancang untuk mendaftarkan kemungkinan ubah bentuk bahagian tersebut. Masing-masing dari dua enjin tiltrotor Osprey MV-22 dipasang pada sayap menggunakan empat pendakap seperti itu. Pada masa yang sama, pada masa penerbangan ujian pertama tiltrotor, yang berlaku pada 1 Ogos 2016, hanya satu pendakap yang dicetak pada pencetak 3D, dipasang di atasnya. Sebelumnya dilaporkan bahawa pemasangan nacelle yang dicetak dengan kaedah pencetakan tiga dimensi juga dipasang pada tiltrotor.
Pembangunan bahagian yang dicetak untuk tiltrotor dilakukan oleh Pusat Operasi Tempur Angkatan Laut AS yang terletak di Pangkalan Bersama McGuire-Dix-Lakehurst di New Jersey. Ujian penerbangan Osprey MV-22 dengan bahagian bercetak dilakukan di pangkalan Angkatan Laut AS Patxent River, ujian diakui oleh tentera sebagai berjaya sepenuhnya. Tentera Amerika percaya bahawa berkat pengenalan percetakan tiga dimensi yang meluas, teknologi pada masa akan datang dapat menghasilkan alat ganti untuk penukar dengan cepat dan murah. Dalam kes ini, butiran yang diperlukan dapat dicetak terus di kapal. Sebagai tambahan, bahagian yang dicetak kemudian dapat diubah suai untuk meningkatkan prestasi pemasangan dan sistem onboard.
Kurungan Mount Motor Printed Titanium
Tentera AS berminat dengan teknologi percetakan 3D beberapa tahun yang lalu, tetapi sehingga baru-baru ini, fungsi pencetak 3D tidak cukup luas untuk digunakan secara rutin untuk membina bahagian yang cukup kompleks. Bahagian untuk tiltrotor dibuat menggunakan pencetak 3D tambahan. Bahagian dibuat secara beransur-ansur dalam lapisan. Setiap tiga lapisan debu titanium diikat dengan laser, proses ini diulang selagi perlu untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Setelah selesai, lebihan itu terputus dari bahagiannya; elemen yang dihasilkan siap sepenuhnya untuk digunakan. Oleh kerana ujian berjaya diselesaikan, tentera Amerika tidak akan berhenti di situ, mereka akan membina 6 elemen struktur penting dari tiltrotor, separuh daripadanya juga akan menjadi titanium, dan yang lain - keluli.
Percetakan 3D di Rusia dan seluruh dunia
Walaupun jenis pengeluaran pencetak berjaya dilaksanakan di AS dan Rusia beberapa tahun yang lalu, penciptaan elemen untuk peralatan ketenteraan sedang dalam proses diselesaikan dan diuji. Pertama sekali, ini disebabkan oleh keperluan yang sangat tinggi untuk semua produk ketenteraan, terutamanya dari segi kebolehpercayaan dan ketahanan. Walau bagaimanapun, orang Amerika tidak sendirian dalam mencapai kemajuan di kawasan ini. Untuk tahun kedua berturut-turut, pereka Rusia telah menghasilkan bahagian untuk senapang dan pistol serang yang dikembangkan menggunakan teknologi percetakan 3D. Teknologi baru menjimatkan masa melukis yang berharga. Dan meletakkan alat ganti seperti ini dapat memberikan penggantian cepat di lapangan, di batalion pembaikan, kerana tidak perlu menunggu alat ganti dari kilang untuk tangki yang sama atau kenderaan udara tanpa pemandu.
Bagi kapal selam, pencetak 3D ketenteraan hanya akan bernilai emasnya, kerana sekiranya navigasi jarak jauh autonomi, penggantian bahagian oleh kapal selam sendiri akan memberikan kapal selam sumber yang hampir habis-habisnya. Situasi yang serupa diperhatikan dengan kapal-kapal yang melakukan perjalanan panjang dan pemecah ais. Sebilangan besar kapal ini akan menerima drone dalam waktu dekat, yang akhirnya memerlukan pembaikan atau penggantian lengkap. Sekiranya pencetak 3D muncul di kapal, yang memungkinkan untuk mencetak alat ganti dengan cepat, maka dalam beberapa jam peralatan dapat digunakan lagi. Dalam keadaan sementara operasi dan mobiliti tinggi teater operasi ketenteraan, pemasangan tempatan bahagian, perhimpunan dan mekanisme tertentu di tempat akan memungkinkan untuk mengekalkan tahap kecekapan tinggi unit sokongan.
Osprey MV-22
Semasa tentera AS melancarkan pesawat konversi mereka, pengeluar tangki Armata dari Rusia telah menggunakan mesin pencetak industri di Uralvagonzavod untuk tahun kedua. Dengan bantuannya, alat ganti kenderaan berperisai, serta produk awam dihasilkan. Tetapi setakat ini, bahagian tersebut hanya digunakan untuk prototaip, misalnya, ia digunakan dalam pembuatan tangki Armata dan ujiannya. Di Kalashnikov Concern, dan juga di TsNIITOCHMASH, dengan perintah tentera Rusia, para pereka membuat pelbagai bahagian senjata kecil dari cip logam dan polimer menggunakan pencetak 3D. Biro Reka Bentuk Instrumen Tula dinamai Shipunov, CPB yang terkenal, yang terkenal dengan pelbagai jenis senjata buatan: dari pistol hingga peluru berpandu berketepatan tinggi, tidak ketinggalan di belakangnya. Sebagai contoh, pistol yang menjanjikan dan senapang serang ADS, yang bertujuan untuk menggantikan pasukan khas AK74M dan APS, dipasang dari bahagian plastik berkekuatan tinggi yang dicetak pada pencetak. Untuk beberapa produk ketenteraan, CPB telah berjaya membuat cetakan; pada masa ini, pemasangan produk bersiri sedang dijalankan.
Dalam keadaan ketika perlumbaan senjata baru diperhatikan di dunia, masa pelepasan jenis senjata baru menjadi penting. Sebagai contoh, dalam kenderaan berperisai, hanya proses membuat model dan memindahkannya dari lukisan ke prototaip biasanya memerlukan satu atau dua tahun. Semasa mengembangkan kapal selam, tempoh ini sudah 2 kali lebih lama. "Teknologi percetakan 3D akan mengurangkan jangka waktu beberapa kali hingga beberapa bulan," kata Alexey Kondratyev, seorang pakar dalam bidang angkatan laut. - Pereka akan dapat menjimatkan masa pada gambar ketika merancang model 3D di komputer dan segera membuat prototaip bahagian yang diinginkan. Selalunya, bahagian-bahagian dibuat semula dengan mengambil kira ujian yang dilakukan dan dalam proses penyemakan. Dalam kes ini, anda boleh melepaskan pemasangan dan bukannya bahagiannya dan memeriksa semua ciri mekanikal, bagaimana bahagian-bahagian itu saling berinteraksi. Pada akhirnya, masa prototaip akan membolehkan pereka mengurangkan jumlah masa untuk sampel siap pertama memasuki tahap ujian. Pada masa ini, diperlukan sekitar 15-20 tahun untuk membuat kapal selam nuklear generasi baru: dari lakaran hingga skru terakhir semasa pemasangan. Dengan pengembangan percetakan tiga dimensi industri dan pelancaran pengeluaran besar-besaran alat ganti dengan cara ini, jangka masa dapat dikurangkan sekurang-kurangnya 1.5-2 kali."
Menurut para pakar, teknologi moden kini berjarak satu hingga dua tahun dari pengeluaran besar-besaran bahagian titanium pada pencetak 3D. Adalah selamat untuk mengatakan bahawa pada akhir tahun 2020, perwakilan tentera di perusahaan kompleks ketenteraan-industri akan menerima peralatan yang akan dipasang sebanyak 30-50% menggunakan teknologi percetakan 3D. Pada masa yang sama, kepentingan terbesar bagi para saintis adalah penciptaan bahagian seramik pada pencetak 3D, yang dibezakan oleh kekuatan tinggi, ringan dan sifat pelindung haba. Bahan ini digunakan secara meluas dalam industri angkasa dan penerbangan, tetapi dapat digunakan dalam jumlah yang lebih besar. Sebagai contoh, penciptaan mesin seramik pada pencetak 3D membuka cakrawala untuk pembuatan pesawat hipersonik. Dengan enjin seperti itu, pesawat penumpang dapat terbang dari Vladivostok ke Berlin dalam beberapa jam.
Juga dilaporkan bahawa saintis Amerika telah mencipta formula resin khusus untuk mencetak dalam pencetak 3D. Nilai formula ini terletak pada kekuatan tinggi bahan yang diperoleh darinya. Sebagai contoh, bahan seperti itu dapat menahan suhu kritikal yang melebihi 1700 darjah Celsius, yang sepuluh kali lebih tinggi daripada ketahanan banyak bahan moden. Stephanie Tompkins, Pengarah Sains untuk Penyelidikan Pertahanan Lanjutan, menganggarkan bahawa bahan baru yang dibuat dengan pencetak 3D akan mempunyai kombinasi ciri dan sifat unik yang tidak pernah dilihat sebelumnya. Terima kasih kepada teknologi baru, Tompkins mengatakan bahawa kita akan dapat menghasilkan bahagian tahan lama yang ringan dan besar. Para saintis percaya bahawa pengeluaran bahagian-bahagian seramik pada pencetak 3D akan membawa kejayaan ilmiah, termasuk dalam pengeluaran produk orang awam.
Satelit 3D Rusia pertama
Pada masa ini, teknologi percetakan 3D telah berjaya menghasilkan bahagian secara langsung di stesen angkasa. Tetapi pakar dalam negeri memutuskan untuk melangkah lebih jauh, mereka segera memutuskan untuk membuat satelit mikro menggunakan pencetak 3D. The Rocket and Space Corporation Energia telah mencipta satelit, badan, pendakap dan sebilangan bahagian lain yang dicetak 3D. Pada masa yang sama, penjelasan penting adalah bahawa satelit mikro dibuat oleh jurutera Energia bersama dengan pelajar Universiti Politeknik Tomsk (TPU). Satelit pencetak pertama mendapat nama penuh "Tomsk-TPU-120" (nombor 120 dalam nama itu sempena ulang tahun ke-120 universiti, yang disambut pada Mei 2016). Ia berjaya dilancarkan ke angkasa pada musim bunga 2016 bersama dengan kapal angkasa Progress MS-02, satelit dihantar ke ISS dan kemudian dilancarkan ke angkasa. Unit ini adalah satelit 3D pertama dan satu-satunya di dunia.
Satelit yang dibuat oleh pelajar TPU tergolong dalam kelas nanosatellites (CubSat). Ia mempunyai dimensi berikut 300x100x100 mm. Satelit ini merupakan kapal angkasa pertama di dunia yang memiliki badan cetak 3D. Di masa depan, teknologi ini dapat menjadi penembusan yang nyata dalam penciptaan satelit kecil, serta menjadikan penggunaannya lebih mudah diakses dan meluas. Reka bentuk kapal angkasa dikembangkan di Pusat Ilmiah dan Pendidikan TPU "Teknologi Pengeluaran Moden". Bahan-bahan dari mana satelit itu dibuat diciptakan oleh saintis dari Universiti Politeknik Tomsk dan Institut Fizik Kekuatan dan Sains Bahan dari Cawangan Siberia Akademi Sains Rusia. Tujuan utama satelit ini adalah untuk menguji teknologi baru sains bahan angkasa; ia akan membantu saintis Rusia menguji beberapa perkembangan universiti Tomsk dan rakan-rakannya.
Menurut perkhidmatan akhbar universiti itu, pelancaran satelit nanosat Tomsk-TPU-120 dirancang untuk dilakukan semasa jalan angkasa dari ISS. Satelit itu cukup padat, tetapi pada masa yang sama, kapal angkasa penuh, dilengkapi dengan bateri, panel solar, peralatan radio on-board dan peranti lain. Tetapi ciri utamanya ialah badannya dicetak 3D.
Pelbagai sensor nanosatellite akan mencatat suhu di atas kapal, bateri dan papan, dan parameter komponen elektronik. Semua maklumat ini kemudian akan dihantar ke Bumi secara dalam talian. Berdasarkan maklumat ini, saintis Rusia akan dapat menganalisis keadaan bahan satelit dan memutuskan sama ada mereka akan menggunakannya dalam pembangunan dan pembinaan kapal angkasa pada masa akan datang. Harus diingat bahawa aspek penting dalam pengembangan kapal angkasa kecil juga adalah pelatihan personel baru untuk industri ini. Hari ini, pelajar dan guru Universiti Politeknik Tomsk, dengan tangan mereka sendiri, mengembangkan, mengeluarkan dan memperbaiki reka bentuk semua jenis kapal angkasa kecil, sambil memperoleh bukan sahaja pengetahuan asas berkualiti tinggi, tetapi juga kemahiran praktikal yang diperlukan. Inilah yang menjadikan graduan institusi pendidikan ini menjadi pakar yang unik pada masa akan datang.
Rancangan masa depan para saintis dan wakil industri Rusia merangkumi penciptaan sekumpulan satelit universiti. "Hari ini kita berbicara tentang perlunya memotivasi siswa kita untuk mempelajari segala sesuatu yang, dalam satu atau lain cara, berkaitan dengan ruang - ia boleh menjadi tenaga, bahan, dan penciptaan enjin generasi baru, dll. Kami telah membincangkan sebelumnya bahawa minat terhadap ruang di negara ini agak pudar, tetapi dapat dihidupkan kembali. Untuk melakukan ini, perlu bermula bukan dari bangku pelajar, tetapi dari bangku sekolah. Oleh itu, kami telah memulai jalan pengembangan dan produksi CubeSat - satelit kecil ", - perkhidmatan akhbar Institut Politeknik Tomsk mencatat dengan merujuk kepada rektor institusi pendidikan tinggi ini, Peter Chubik.
