מכל דלק לחלל שהודפס בתלת־ממד שורד מבחני קיצון בתנאים קרים במיוחד

This post is also available in: English (אנגלית)

ציון דרך משמעותי בתחום ההדפסה התלת-מימדית הושג לאחרונה על ידי חוקרים מהמכון הקוריאני לטכנולוגיה תעשייתית (KITECH): מכל דלק גדול העשוי טיטניום, שיוצר בהדפסת תלת־ממד, עבר בהצלחה מבחן לחץ בקריוגניקה (טמפרטורות קיצוניות). הישג זה מהווה הוכחת היתכנות לכך ששיטות ייצור מתקדמות אלו עשויות בקרוב להוות חלופה מעשית לייצור המסורתי של רכיבים לתעשיית האוויר והחלל.

על פי ההודעה לעיתונות, החוקרים השתמשו בטכניקת הדפסה בשם Directed Energy Deposition (DED), שבאמצעותה נבנה המכל מסגסוגת טיטניום מסוג Ti64. בשיטה זו משתמשים בלייזר להמסה של חוט טיטניום המונח באופן שכבתי, דבר שמאפשר ייצור של מבנים מותאמים ומורכבים ללא צורך בתבניות יציקה. המכל, בקוטר של 640 מ"מ, הורכב משתי חצאי־כדור שעברו עיבוד שבבי ורותכו יחד – תהליך שהושלם תוך שבוע בלבד, קיצור משמעותי ביחס לשיטות ייצור מסורתיות.

המכל עבר סדרת מבחנים המדמים תנאים של טיסה לחלל: הוא קורר ל־196 מעלות צלזיוס מתחת לאפס בעזרת חנקן נוזלי ונלחץ ללחץ של 330 בר. תנאים קשים אלה משקפים את הדרישות להחזקת דלק קריוגני בלחץ גבוה. לאורך כל המבחן שמר המכל על שלמות מבנית, מה שמעיד על כך שרכיבים גדולים המיוצרים בהדפסה תלת-מימדית יכולים לעמוד בתנאי פעולה אמיתיים.

שיטות הייצור המסורתיות למכלים מסוג זה מסתמכות על שימוש בתבניות קבועות, המגבילות את הגמישות התכנונית ודורשות זמני ייצור ארוכים. לעומת זאת, הדפסה בתלת־ממד מאפשרת התאמה אישית מהירה וחוזרת, דבר חיוני לצרכים המשתנים של תעשיית החלל. המכל שפותח הוא תוצאה של שיתוף פעולה בין מכון המחקר לתעופה וחלל של קוריאה (KARI), חברת KP Aviation Industries, חברת AM Solutions ואוניברסיטת האניָאנג.

למרות התוצאה המעודדת, הצוות מדגיש כי נדרש אישוש נוסף. תכניות ההמשך כוללות מבחני לחץ מחזוריים לבחינת ביצועים תחת עומס חוזר וכן תהליכי הסמכה נוספים לקראת שימוש בפועל במשימות חלל.

ההישג הזה מהווה צעד משמעותי לקראת שילוב הדפסת תלת־ממד באקוסיסטם הייצור לתעשיית האוויר והחלל. אם מבחנים נוספים יאשרו את ההצלחה, היכולת לייצר רכיבים מותאמים, חזקים, וברי־הפצה מהירה – כמו המכל הזה – עשויה לשנות את מערך הלוגיסטיקה, להפחית עלויות ולהאיץ חדשנות במשימות חלל עתידיות.