Uzay Teknolojisinde 3D Yazıcı

İnsanlığın keşfetme arzusu dünyanın sınırlarını aştığından beri sonsuzluğu ve ötesini irdelemek için uzay teknolojilerine merak salınmaya başladı. Uzay, evrenin son sınırı olarak bilinir ve oldukça ilgi çekicidir. İnsanın doğuştan gelen merak duygusunu körükleyen bir alan olan uzayı incelemek için hem dünya üzerinde hem de farklı gezegenlere gidildiğinde kullanmak için çeşitli ekipmanlar tasarlanmakta.

Uzayın imkânları tamamen öngörülemediğinden bu ekipmanlar da yenilikçi ve dönüşüme açık olmalıdır. Bu sebeple uzay teknolojisinde 3D yazıcı, sektörün gelişmesine olanak sağlamaktadır.

Geleneksel üretim yöntemlerinden farklı teknikler kullanan 3 boyutlu yazıcılar, dönüşüme ve ani değişikliklere açıktır. Ayrıca geleneksel yöntemlerden daha fazla teknik kullanan 3D yazıcılar, hammaddeyi keserek ya da oyarak nihai amacına ulaşır. Üretmek üzere aldıkları toz, sıvı ya da şerit şeklindeki materyalleri çoklu katmanlar üzerinde baskı yöntemi kullanarak ürün elde ederler.

Uzay teknolojilerinde bir tasarım yapılırken “Buy to fly” oranları kullanılarak üretim aşamaları dizayn edilir. Kısaca anlatmak gerekirse bir parçanın nihai hâline ulaşması için gerekli materyal girdisinin hammadde oranıyla birbirine olan endeksidir.

Farklı ürünler için farklı “Buy to fly” oranları bulunur. Uzay teknolojileri sektöründe bu oran, ortalama olarak 4:1 ila 20:1 arasında değişiklik gösterir. Bu durum yüksek miktarda hammadde kullanımına neden olur. Hammaddeye duyulan ihtiyaç arttıkça maliyet de artar. Maliyet çokluğunun yanı sıra üretimin sonucunda çevreye oldukça fazla atık yayılır.

Geleneksel yöntemler hem uzay teknolojileri için yeterli değildir hem daha maliyetlidir hem de çevresel sorunlara sebep olabilir. Güncelin teknolojisi olan uzay teknolojisinde 3D yazıcılarla insanlığın merak sınırlarını zorlayan uzay maceraları için ekipman tasarlamak mümkündür. Çevre dostu, ekonomik ve pratik 3D yazıcı teknolojisiyle uzay teknolojilerinde gelişmek artık imkân dâhilindedir.

Minimal bir süs eşyasından uzay teknolojisi ekipmanlarına kadar geniş ve kapsamlı bir yelpazede üretim imkânı sağlayan 3D yazıcı modellerini sitemiz üzerinden inceleyebilir, ihtiyacınıza uygun olan yazıcıyı temin edebilirsiniz.

Uzay Teknolojilerinde 3 Boyutlu Yazıcıların Önemi

Uzay araçlarında kullanılan bütün ekipmanların her biri çok yüksek kaliteye sahip olması gerektiğinden oldukça maliyetlidir. Uzay teknolojisinde 3D yazıcı tercih edilmesindeki temel sebep, 3D yazıcı ile gerçekleştirilen üretimlerde hammadde kullanımının ciddi ölçüde azalarak maliyetin düşmesinin sağlanmasıdır.

Uzay araçlarındaki en önemli nokta az yakıt tüketilmesidir. Katmanlı imalat kullanılarak oluşturulan ürünler, olabilecekleri maksimum hafifliğe sahiptir. Bu da yakıt tüketiminin azalmasına yardımcı olur. Bu duruma ek olarak 3 boyutlu yazıcılar ile tasarlanan ürünler, geleneksel üretim modelleriyle tasarlanan ürünlere oranla daha sağlamdır.

Tüm bunlar, uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanımının önemini açıklar niteliktedir. Uzay teknolojileri alanında öncü bir girişim oluşturmak ve yenilikçi bir üretim modeli benimseyerek üretim yapmak için 3D yazıcılardan yararlanabilirsiniz.

3D Yazıcıların Uzayda Kullanımı

Katmanlı üretimin uzaydaki kullanımı giderek artar. Uzay teknolojisinde 3D yazıcı uydu yapmak için tercih edilir. Hâlihazırda Airbus ve Boeing dâhil olmak üzere şirketler, uyduları daha hafif ve karmaşık şekilde oluşturmak için 3D baskı kullanır.

Örneğin, Airbus 2021 yılında Eurostar Neo uydusu ve MIT 3D baskılı iyonla çalışan nano uydu iticileri için radyo frekansı (RF) yapmak istedi. Bu frekansın bileşenlerini oluşturmak için eklemeli katman üretimi (ALM) kullandı. Yine yakın zamanda Avusturalya’da bulunan Fleet Space, 3D baskılı uyduları üreterek Centauri takım yıldızının yanına oturmak istediğini duyurdu.

Uzayda 3D Baskı Yedek Parçaları

Uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanımı konusunda son derece umutlu olan NASA, önceki ay California’da bulunan Aerojet Rocketdyne isimli şirketi satın aldı. Bu alışverişin amacı, roket motorları için olmazsa olmaz olan türlü parça ve aksamlarını metal yerine 3D yazıcıların üretiminden çıkan parçalarla denemek istemesiydi.

Tasarım geliştirme ekibi, yeni roket motorunu denerken 3D baskı teknolojisi kullanılarak üretilen parçaları kullandı ve başarı sağladı. Pek çok parçanın komplike bir şekilde bir araya gelmesinden oluşan roket motoru, yanma odası ve nozul gibi kısımlara sahiptir.

3D baskı teknolojisi kullanılarak yapılmış nozul, sıcak ateş ve soğuk püskürtme testlerini başarıyla tamamladı. 3 boyutlu baskılardan bazı çıktıların yaklaşık olarak 3500 dereceye ulaştığı bilgisi de dayanıklılık konusundaki performansını gözler önüne serer.

Aerojet Rocketdyne, geleneksel üretim mekanizmalarını bir kenara bırakarak eklemeli üretim teknolojisi yöntemine geçiş yaptı. Sonuç olarak hem zaman hem de enerjiden tasarruf sağlandı. Roket motorunun bazı parçaları daha kısa süre içerisinde ve daha hafif olacak şekilde üretildi. Firma, tüm bu olumlu gelişmelerin yanı sıra uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanılarak üretilen parçaların maliyetlerinin de daha düşük olduğunu belirtti.

3D Baskı ile Gıda Sorununu Çözme

Havacılık endüstrisinin karşı karşıya olduğu bir diğer zorluk ise uzay teknolojisinde 3D yazıcı ile gıdaların oluşturulmasıdır. Artan ihtiyaçla birlikte son yıllarda 3D baskı ile uzay gıdalarını birleştiren pek çok proje ortaya çıktı. Bu projelerden biri de 2019 yılında Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) gemisinde açıklandı.

İsrailli şirket Aleph Farms, 3D baskı teknolojilerini kullanarak et basma fikrini ortaya attı. Şirket, Bioprinting Solutions’ın 3 boyutlu yazıcısı sayesinde gerçek bir etin yapısı, dokusu ve lezzeti korunarak hücre bazlı et oluşturmayı başardı. Uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanarak et yapmak için dünyada sığır hücreleri hasat edildi ve kültürlenen parçalar uzaya gönderildi. Bu projeye “Aleph Farms, Mission: Space Food” olarak isimlendirilen proje de eklendi. Uzay, teknoloji ve gıda sektörünün birleşmesinden oluşan bu yapı, bütünleştirici bir yaklaşımın sonucu olarak üretilmekte.

Bir diğer girişim de uzayda 3D yazıcı kullanılarak uzun süreli görevleri için yiyecek temini sağlamaya çalışan ve NASA ile işbirliği yapan SMRC’den geldi. Bu girişimin temel amacı, görev süresince yiyeceklerin bozulmadan ve hoş tatlarını koruyarak kalmasını sağlamaktır. Uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanarak baskı hâlinde yemek yaratma fikrinden yola çıkan bu ekip, NASA ile birlikte uzaya yiyecek götürmek için yeni yollar aramakta. Ayrıca çeşitli şirketlerin denemelerine şans vereceklerini de duyurdular.

NASA ve Metal 3D Yazıcı

En az yapay zekâ kadar önemli olan teknolojilerin arasında 3D yazıcı teknolojisi bulunur. Gelişen teknolojiyle de orantılı olacak şekilde 3D yazıcı kullanarak organik ya da inorganik pek çok nesnenin basımını yapmak mümkündür. Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi (NASA), 3D yazıcı teknolojisini yakından takip ederek uzay teknolojisindeki faydalarından yararlanmayı hedeflemekte. Peki, 3D baskı NASA için ne ifade ediyor?

Uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanılarak pek çok işlevsel parça ya da basit mekanizma üretilebilir ya da basılabilir. NASA sahip olduğu gelişmiş teknoloji ile üç boyutlu baskı teknolojisini istediği düzeyde kullanabilir. NASA tarafından Mars’a gönderilen “NASA Perseverance Rover” isimli keşif robotunda 3D yazıcı ile basılan toplamda 11 tane parça bulunuyor.

Uzay teknolojisinde 3D yazıcı kullanımı şimdiden uzayın sınırlarını zorlamaya başladı. Uzay uçuşlarını daha hesaplı hâle getirmek için metal 3D yazıcı ve baskı sonuçları kullanılabilir. Teknoloji alanında çalışanlar ve meraklıları için ilerleyen süreçlerde NASA imzasıyla çok dayanıklı ve çok hafif materyal çeşitleri ile karşılaşma imkânı bulunuyor.

Önceki yazımıza https://www.3ddt.com.tr/blog-post/endustriyel-3d-baskida-bilinmesi-gerekenler/ linkinden ulaşabilirsiniz.