Maailma esimene: 3D-prinditud titaanpaak nihutab kosmosereiside piire!

Maailma esimene: 3D-prinditud titaanpaak nihutab kosmosereiside piire!

Kuidas on lood kosmosetehnoloogia edusammudega? Vastuse võib anda Lõuna-Korea tähelepanuväärne projekt. Mitmed ettevõtted ja teadusasutused töötavad praegu uuenduslike titaanist kõrgsurvepaakide väljatöötamisega, kasutades lisaainete tootmist. Lõuna-Korea konsortsium, kuhu kuulusid Korea Tööstustehnoloogia Instituut (KITECH), Korea Aerospace Research Institute (KARI) ja teised osalejad, demonstreeris 12. augustil 2025 edukalt 3D-prinditud titaanpaaki, mis oli maailma esimene kõrgsurvepaak, mida katsetati ekstreemsetes tingimustes. Valju 3D native Selle paagi läbimõõt oli 640 mm ja see mahutas 130 liitrit.

Katsete ajal paak külmutati ja seejärel tehti sellele nõudlik krüogeense rõhu katse. See näitas, et anum talus 220-baarilist töörõhku ja talus isegi 330-baarilist katserõhku temperatuuril -196 °C. Need muljetavaldavad tulemused rõhutavad suuremahuliste lisanditega valmistatud struktuuride töökindlust, rõhutab dr Lee Hyup KITECHist.

Titaani eelised

Mis teeb Titani nii eriliseks? Lisandite tootmise maailmas on titaan nõutud materjal. See mitte ainult ei paku suurt mehaanilist tugevust ja suurepärast tugevuse ja kaalu suhet, vaid ületab ka roostevaba terast oma korrosioonikindluse poolest. Need omadused on eriti olulised kosmosealaste rakenduste puhul, kus iga gramm on kütusekulu minimeerimiseks oluline, näiteks ultraprec teatatud. Lisaks on titaan teadaolevalt suurepärane alus meditsiinis patsiendispetsiifiliste implantaatide jaoks, kuna see on bioloogiliselt ühilduv ja parandab seega patsiendi taastumist.

Kosmosereisidel on titaanist radade ja komponentide 3D-printimine strateegilise arengu oluline osa. Kõrgsurvepaagid on kütuse ladustamiseks hädavajalikud ja on turul väga nõutud, mis võib oluliselt vähendada kulusid ja tarneaegu. Näiteks USA merevägi prindib ressursside säästmiseks juba titaani 3D-s.

Lõuna-Korea projekt võib tähistada tõelist verstaposti, kuna teadlased jätkavad tehnoloogia optimeerimist. KARI esindaja Kim Hyun-joon teatas, et koostöö jätkub edasiste survetestide ja sertifitseerimise läbiviimiseks. Need sammud on kriitilise tähtsusega kosmosesüsteemide turvaliseks arendamiseks.

Väljavaade lisandite tootmise tulevikule

3D-printimise tulevikul tööstuslikus tootmises on suur potentsiaal, eriti kriitiliste komponentide osas. Tänu võimalusele töötada tõhusamalt ja vähemate toorainetega on selge, et 3D-printimine muutub kosmosetööstuses üha olulisemaks. Sellised tehnoloogiad nagu Directed Energy Deposition (DED) on paljulubavad, kuna need võimaldavad keerukat disaini ja suurendavad materjali efektiivsust.

Titaanpaagi edu ei rõhuta mitte ainult lisaainete tootmise edusamme, vaid ka kosmosetehnoloogias avanevaid võimalusi. Seega on jätkuvalt põnev näha, milline on kõrgsurve titaanmahutite 3D-printimise tulevik ja millised täiendavad uuendused võivad sellega kaasneda.