बड़े टाइटेनियम मिश्र धातु रॉकेट घटकों का निर्माण आमतौर पर फोर्जिंग तकनीक का उपयोग करके किया जाता है। आजकल, 3डी प्रिंटिंग तकनीक से विनिर्माण समय में काफी कमी आने की उम्मीद है। कोरिया इंस्टीट्यूट ऑफ प्रोडक्शन टेक्नोलॉजी (KITECH) के वैज्ञानिकों की एक टीम ने घोषणा की कि 3डी प्रिंटिंग के माध्यम से निर्मित एक बड़े टाइटेनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस ईंधन टैंक ने एक महत्वपूर्ण स्थायित्व परीक्षण पास कर लिया है। रिपोर्टों के अनुसार, ईंधन टैंक ने दुनिया के पहले परीक्षण में अत्यधिक तापमान और दबाव का सामना किया है। इस परियोजना के लिए जिम्मेदार टीम का मानना है कि उनकी नई 3डी प्रिंटिंग विधि तेजी से और अधिक अनुकूलन योग्य मजबूत एयरोस्पेस घटकों का उत्पादन करने में सक्षम होगी।
3डी प्रिंटिंग टाइटेनियम मिश्र धातु ईंधन टैंक
KITECH टीम अपने ईंधन टैंक के निर्माण के लिए निर्देशित ऊर्जा जमाव (DED) 3D प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करती है। यह विधि धातु के तारों को पिघलाने के लिए लेजर का उपयोग करती है, और फिर डिजिटल डिजाइन के अनुसार, पिघले हुए टाइटेनियम मिश्र धातु के तारों को घटकों के निर्माण के लिए परत दर परत जमा किया जाता है। इस 3 डी मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु ईंधन टैंक का व्यास 640 मिलीमीटर है और यह Ti64 टाइटेनियम मिश्र धातु से बना है। यह कोरिया एयरोस्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट (केएआरआई), केपी एविएशन इंडस्ट्रीज, एएम सॉल्यूशंस और हन्यांग यूनिवर्सिटी के बीच एक सहयोगी परियोजना का हिस्सा है। परीक्षण में, ईंधन टैंक ने तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके -196 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर 330 बार का दबाव झेला। अंतरिक्ष उड़ान के लिए उच्च वोल्टेज घटक महत्वपूर्ण हैं; वे तरल ईंधन की आपूर्ति कर सकते हैं और विमान के रुख को नियंत्रित कर सकते हैं। कम तापमान वाले प्रणोदक के लिए आवश्यक ठंडे तापमान को बनाए रखते हुए उन्हें प्रदर्शन भी बनाए रखना चाहिए। परंपरागत रूप से, निर्माता इन घटकों के निर्माण के लिए फोर्जिंग विधियों का उपयोग करते हैं। इस प्रक्रिया के लिए एक निश्चित सांचे की आवश्यकता होती है, जो विभिन्न आकारों के अनुकूलित भागों के निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं है।डॉ. KITECH के मुख्य शोधकर्ता ली ह्यूब ने एक प्रेस बयान में बताया: "यह परीक्षण दर्शाता है कि बड़े पैमाने पर एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3 डी प्रिंटिंग) संरचनाएं कम तापमान और उच्च दबाव की स्थिति का सामना कर सकती हैं जो वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरण का अनुकरण करती हैं। यह एयरोस्पेस उद्योग में 3 डी प्रिंटिंग के व्यापक अनुप्रयोग की नींव रखता है।
निम्न-तापमान दबाव परीक्षण के माध्यम से
अपने ईंधन टैंक के निर्माण के लिए, KITECH टीम ने पहले अलग-अलग दो गोलार्ध बनाए। फिर उन्हें मशीन में डालें और एक कंटेनर बनाने के लिए उन्हें एक साथ वेल्ड करें। पूरी प्रक्रिया में तीन दिन लगे. आर एंड डी टीम के अनुसार, पूरे विनिर्माण चक्र में केवल कुछ सप्ताह लगते हैं, जो पारंपरिक तरीकों से काफी कम है। वैज्ञानिकों ने बताया है कि बड़े टाइटेनियम मिश्र धातु कंटेनरों के निर्माण के लिए पारंपरिक कास्टिंग और फोर्जिंग तरीकों को सामग्री आपूर्ति, डिजाइन सीमाओं, साथ ही बढ़ती लागत और वितरण चक्रों में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। विनिर्माण के बाद, टीम ने KARI में अपने कंटेनर पर कम तापमान दबाव परीक्षण किया। कंक्रीट बैरियर से घिरी सुविधा में टाइटेनियम मिश्र धातु के गोले रखने का परीक्षण करें। कंटेनर को -196 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है और 330 बार के दबाव के अधीन किया जाता है।
परीक्षणों से पता चला है कि कंटेनर अत्यधिक अंतरिक्ष वातावरण का सामना कर सकता है। हालाँकि, यह सत्यापित करने के लिए और परीक्षण की आवश्यकता है कि क्या यह बार-बार अंतरिक्ष उड़ान की कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकता है। जैसा कि KARI के किम ह्यून जून ने बताया, "हम काम के दबाव में चक्रीय तनाव परीक्षण करने के लिए सहयोग करना जारी रखेंगे और अंतरिक्ष उड़ान प्रमाणन के लिए आवश्यक अतिरिक्त प्रमाणपत्र प्राप्त करेंगे।
