قایق نظامی چاپ سه بعدی در آمریکا؛ پروژه‌ای که پای پنتاگون را به فناوری جدید باز می کند (+عکس)

عصر ایران؛ مجله تصویری سلاح - شرکت نوپای ولتاژ وسلز یک سازه دریایی چاپ سه بعدی در ابعاد بزرگ توسعه داده و همزمان روی ماده کامپوزیتی جدید خود با نام Eclipse X9 برای کاربردهای آینده در حوزه دریایی و دفاعی کار می کند.

این شرکت اخیرا اعلام کرده است یک قایق بادی با بدنه سخت (RHIB) به طول 6 متر که با فناوری چاپ سه بعدی در ابعاد بزرگ ساخته شده، برای ارزیابی در چارچوب برنامه های دفاع دریایی ایالات متحده و سامانه های دریایی خودران ارائه شده است.

فناوری ساخت قایق

بدنه این شناور آزمایشی با استفاده از کامپوزیت HDPro و توسط سامانه چاپ سه بعدی در ابعاد بزرگ شرکت CEAD ساخته شده است. این ماده به عنوان یکی از مواد مرجع در ساخت سازه های دریایی چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.

در کنار این پروژه عملیاتی، شرکت ولتاژ وسلز ماده جدید خود با نام Eclipse X9 را به صورت جداگانه برای نسل بعدی کاربردهای دریایی توسعه داده و در حال ارزیابی آن است.

عکس منتشر شده توسط ولتاژ وسلز

اهمیت در حوزه نظامی

این پروژه در چارچوب روند گسترده تر نیروی دریایی ایالات متحده برای استفاده از فناوری چاپ سه بعدی در تولید تجهیزات نظامی قرار می گیرد. در همین راستا، برنامه هایی برای استقرار 100 چاپگر سه بعدی فلزی در ابعاد بزرگ در پایگاه ها و نقاط مختلف جهان در دست اجراست تا بخشی از زنجیره تامین و تولید در محل انجام شود.

با این حال، این برنامه ها تاکنون عمدتا به تولید قطعات محدود بوده اند و پروژه هایی مانند قایق ولتاژ وسلز می تواند در آینده به گسترش این رویکرد به سمت ساخت کامل بدنه شناورها کمک کند.

همچنین این شرکت هدف گذاری کرده است که سالانه 15000 تن از ماده Eclipse X9 تولید کند. با توجه به این که وزن یک قایق RHIB شش متری حدود 600 کیلوگرم است، این ظرفیت در تئوری می تواند معادل تولید حدود 25000 بدنه در سال باشد، هرچند این عدد بسته به طراحی و اندازه شناورها متغیر خواهد بود.

ماده Eclipse X9 و ویژگی های فنی

Eclipse X9 یک کامپوزیت ترموپلاستیک سازه ای است که از PETG بازیافتی (نوعی پلاستیک مهندسی از خانواده پلی استرها) و الیاف بازالت خرد شده تشکیل شده است. این ماده برای ساخت سازه های دریایی سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی طراحی شده و با فرایندهای چاپ سه بعدی در مقیاس بزرگ و محیط های سخت دریایی سازگار است.

این ماده رسانای الکتریسیته نیست و ثابت دی الکتریک پایینی دارد، در نتیجه در عمل نسبت به برخی فرکانس های رادیویی شفاف محسوب می شود. شرکت اعلام کرده است که این ویژگی هنوز در بازه های مختلف فرکانسی در حال بررسی است.

عکس منتشر شده توسط ولتاژ وسلز

نتایج آزمایشگاهی و عملکرد

ولتاژ وسلز اعلام کرده است این ماده با همکاری مرکز سازه ها و کامپوزیت های پیشرفته دانشگاه مین اعتبارسنجی شده است. بر اساس نتایج آزمایش ها، استحکام کششی آن حدود 108 مگاپاسکال گزارش شده و عملکرد خمشی آن از HDPro، ماده مرجع مورد استفاده در چاپ سه بعدی دریایی، بالاتر بوده است.

همچنین نتایج آزمایش های دوام محیطی نشان می دهد پس از بیش از 24 ماه غوطه وری در آب شور، بیش از 90 درصد استحکام ماده حفظ شده و میزان جذب آب آن کمتر از 0.4 درصد بوده است.

مزیت های چرخه عمر و بازیافت

PETG به عنوان یک ترموپلاستیک قابل بازیافت این امکان را دارد که بدون افت قابل توجه خواص دوباره ذوب و اکسترود شود. به همین دلیل در پایان عمر عملیاتی می توان آن را خرد کرد، به گرانول تبدیل نمود و دوباره در فرایند چاپ سه بعدی استفاده کرد. این ویژگی یک مزیت لجستیکی مهم برای نیروهای نظامی در مناطق دورافتاده محسوب می شود.

عکس منتشر شده توسط ولتاژ وسلز

راهبرد تولید و مقیاس پذیری

ولتاژ وسلز چاپ سه بعدی را به عنوان راهکاری برای بومی سازی تولید دریایی معرفی می کند؛ رویکردی که می تواند زمان ساخت شناورها را کاهش دهد، نیاز به ابزارآلات تولید را کم کند و امکان ایجاد شبکه های تولید توزیع شده را فراهم سازد.

این شرکت؛ هاوایی را به عنوان مرکز پایلوت تولید منطقه ای در نظر گرفته و همچنین برنامه هایی برای ایجاد زیرساخت های ترکیب مواد در ایالات متحده دارد. بر اساس این برنامه، ظرفیت تولید سالانه می تواند تا 15000 تن از ماده Eclipse X9 برسد. همچنین همکاری های منطقه ای برای تولید تحت لیسانس در حوزه هند و اقیانوسیه نیز در حال بررسی است.

تناقض‌گویی ترامپ در یک مصاحبه جدید

تماشاخانه

یکی از زیباترین جام‌های طلای جهان را چگونه نتوانستند از ایران بدزدند؟ کاری که دو قهرمان کردند، با ۲۸۰۰ سال فاصله

مخوف‌ترین قاتلان سریالی/ یک میلیون قتل در یک سال

فیلم های دیگر