Ini tidak seperti meminta "Teh, Earl Grey, panas" dan memiliki minuman mengepul muncul, tetapi hampir. "Anda mulai dengan menggambar bagian yang ingin Anda bangun, Anda menekan tombol, dan keluar bagian itu," kata Karen Taminger, pemimpin teknologi untuk Program Aeronautika Fundamental NASA.
Electron Beam Freeform Fabrikasi atau EBF3150 menciptakan suku cadang untuk pesawat terbang - bukan makanan dan minuman - dan menggunakan proses konstruksi yang ramah lingkungan untuk membuat objek logam berlapis. Teknik ini dapat merevolusi industri penerbangan dan mungkin memiliki aplikasi untuk pesawat ruang angkasa masa depan dan komunitas medis juga. Ini dapat digunakan untuk membuat bagian-bagian kecil yang terperinci atau potongan struktural pesawat yang besar.
EBF3150 bekerja di ruang hampa udara, di mana sinar elektron difokuskan pada sumber logam yang terus menerus makan, yang dilebur dan kemudian diaplikasikan lapis demi lapis di atas permukaan yang berputar hingga bagian tersebut selesai. Gambar cross-sectional 3 dimensi terperinci dari bagian dimasukkan ke dalam komputer perangkat, memberikan informasi tentang bagaimana bagian tersebut harus dibangun dari dalam ke luar. Ini memandu sinar elektron dan aliran logam untuk menghasilkan objek, membangunnya lapis demi lapis.
Aplikasi komersial untuk EBF3150 sudah dikenal dan potensinya sudah diuji, kata Taminger, mencatat kemungkinan, dalam beberapa tahun, beberapa pesawat akan terbang dengan bagian-bagian yang dibuat oleh proses ini.
Logam yang digunakan harus kompatibel dengan berkas elektron sehingga dapat dipanaskan oleh aliran energi dan secara singkat berubah menjadi bentuk cair. Aluminium adalah bahan yang ideal untuk digunakan, tetapi logam lain juga dapat digunakan. Faktanya, EBF3150 dapat menangani dua sumber yang berbeda dari logam stok umpan pada saat yang sama, baik dengan mencampurkannya bersama-sama ke dalam paduan unik atau menyematkan satu bahan ke dalam yang lain, seperti memasukkan untaian gelas serat optik di dalam bagian aluminium, memungkinkan penempatan sensor di area yang sebelumnya tidak mungkin, kata Taminger.
Sementara peralatan EBF3 yang diuji di darat cukup besar dan berat, versi yang lebih kecil diciptakan dan berhasil diterbangkan dengan jet NASA yang digunakan untuk memberi para peneliti periode tanpa bobot yang singkat. Langkah selanjutnya adalah menerbangkan demonstrasi perangkat keras di Stasiun Luar Angkasa Internasional, kata Taminger.
Kru pangkalan bulan di masa depan dapat menggunakan EBF3 untuk memproduksi suku cadang sesuai kebutuhan, daripada mengandalkan pasokan suku cadang yang diluncurkan dari Bumi. Astronaut mungkin dapat menambang stok pakan dari tanah bulan, atau bahkan mendaur ulang tahapan pendaratan yang digunakan dengan mencairkannya.
Tetapi potensi langsung dan terbesar untuk proses ini adalah dalam industri penerbangan di mana segmen struktural utama sebuah pesawat terbang, atau selubung untuk mesin jet, dapat diproduksi sekitar $ 1.000 per pon kurang dari cara konvensional, kata Taminger.
Perangkat ini ramah lingkungan karena teknik pembuatannya yang unik mengurangi jumlah limbah. Biasanya seorang pembangun pesawat terbang dapat memulai dengan blok titanium seberat 6.000 pon dan mengolahnya menjadi 300 pon, menyisakan 5.700 pon bahan yang perlu didaur ulang dan menggunakan beberapa ribu galon cairan pemotongan yang digunakan dalam proses itu.
"Dengan EBF3 Anda dapat membangun bagian yang sama hanya dengan menggunakan 350 pon titanium dan mesin hanya 50 pon untuk mendapatkan bagian ke dalam konfigurasi finalnya," kata Taminger. "Dan proses EBF3 menggunakan lebih sedikit listrik untuk membuat bagian yang sama."
Sementara suku cadang awal untuk industri penerbangan akan berbentuk sederhana, mengganti suku cadang yang sudah dirancang, suku cadang masa depan yang dirancang dari awal dengan proses EBF3150 dalam pikiran dapat mengarah pada peningkatan efisiensi mesin jet, laju pembakaran bahan bakar dan masa pakai komponen.
"Ada banyak kekuatan untuk dapat membangun bagian Anda lapis demi lapis karena Anda bisa mendapatkan rongga internal dan kompleksitas yang tidak mungkin dengan pemesinan dari blok material yang padat," kata Taminger.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat presentasi Karen Taminger di EBF3150.
Sumber: NASA
