Artemis programının bir parçası olarak NASA, astronotları Mars’ta insan keşfi için hazırlayacağı Ay‘a geri gönderiyor. Katmanlı üretim veya 3B baskı, NASA, endüstri ve akademiden uzmanlar, bu yolculuklara güç verebilecek roket parçalarını üretmek için öncü yöntemler olduğunu söylüyor.
NASA’nın Hızlı Analiz ve Üretim İtme Teknolojisi projesi veya RAMPT, metal tozu ve lazerler kullanarak 3B baskı roket motoru parçalarına katmanlı üretim tekniğinin geliştirilmesini ilerletiyor. Üflemeli toza yönelik enerji biriktirme olarak adlandırılan bu yöntem, nozullar ve yanma odaları gibi büyük, karmaşık motor bileşenleri üretmek için maliyetleri ve teslim sürelerini azaltabilir. Katmanlı üretimdeki önceki gelişmeler, bu gelişen teknolojinin sağladığı büyük ölçekli yeteneklere sahip değildi.
RAMPT projesini finanse eden NASA‘nın Oyun Değiştirme Geliştirme Programı yöneticisi Drew Hope, “Bu teknoloji ilerlemesi, en zor ve pahalı roket motoru parçalarını geçmişe göre daha düşük bir fiyat etiketi ile üretmemize izin verdiği için önemli.” dedi. Ayrıca, havacılık endüstrisi içindeki ve dışındaki şirketlerin de aynısını yapmasına ve bu üretim teknolojisini tıp, ulaşım ve altyapı endüstrilerine uygulamasına izin verecek.” diye ekledi.
Baskı yöntemi, metal tozunu lazerle ısıtılmış erimiş metal havuzuna veya eriyik havuzuna enjekte etmektedir. Üflemeli toz nozulu ve lazer optiği bir baskı kafasına entegre edilmiştir. Bu baskı kafası bir robota bağlıdır ve her seferinde bir katman oluşturan bir bilgisayar tarafından belirlenen bir modelde hareket eder. Üretim yönteminin, çok büyük parçalar üretme yeteneği de dahil olmak üzere birçok avantajı vardır ve yalnızca içinde oluşturuldukları odanın boyutuyla sınırlıdır.
Ayrıca, dahili soğutma kanallarına sahip motor nozulları dahil çok karmaşık parçaları yazdırmak için de kullanılabilir. Dahili soğutma kanallarını içeren roket motoru nozulları, nozulu güvenli sıcaklıklarda tutmaya yardımcı olmak için kanallardan kriyojenik itici çalıştırmaktadır.
NASA’nın Alabama, Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde bir araştırmacı Paul Gradl, “Nozulları geleneksel olarak üretmek zorlu bir süreç ve çok uzun zaman alabilir” dedi. Daha önce mümkün olmayan karmaşık dahili özelliklere sahip çok büyük ölçekli bileşenler oluşturmamız gerekiyor. Kanal soğutmalı nozulların ve diğer kritik roket bileşenlerinin imalatıyla ilgili süreyi ve maliyeti önemli ölçüde azaltabiliyoruz. ” diye ekledi.
RAMPT ekibi son zamanlarda bu tekniği, NASA’nın bastığı en büyük nozullardan birini, 40 inç çapında ve 38 inç yüksekliğinde, tamamen entegre soğutma kanallarıyla üretmek için kullandı. Bu nozül rekor bir sürede üretildi ve hızla ilerleyen teknoloji nedeniyle tamamlanma planlanandan bir yıl önce gerçekleşmişti.
RAMPT projesinin başarısı, NASA’nın Uzay Fırlatma Sisteminin veya SLS’nin roket ekibinin dikkatini çekti. NASA’nın SLS roketi, Orion uzay aracı ile birlikte, ilk defa bir kadını ve erkek bir astronotu 2024’te Ay’a göndermek ve on yılın sonunda sürdürülebilir keşifler kurmak da dahil olmak üzere, derin uzay keşif planlarının bel kemiğidir. SLS Programı, uzay uçuşu için sertifikalandırma amacıyla RAMPT’nin üflenmiş toza yönelik enerji biriktirme üretim sürecine yatırım yapıyor. Ekip, RAMPT ile birlikte, 5 fit çapa ve neredeyse 7 fit uzunluğa sahip kanal soğutmalı bir nozul oluşturmak ve değerlendirmek için bu tekniği kullanıyor.
SLS Programı Liquid Engines Ofisi müdürü Johnny Heflin, “Bu yeni tip katmanlı imalat kullanarak kanal duvar nozulları ve diğer bileşenleri üretmek, SLS motorlarını gereken ölçekte, daha düşük bir program ve daha düşük maliyetle yapmamızı sağlayacaktır.” dedi.
