يعمل الباحثون في معهد بحوث بوردو التطبيقية (PARI) على استكشاف تقنية مثيرة للإعجاب في مجال التصنيع الإضافي، تهدف إلى إنتاج السيراميك الداكن. تعتبر هذه المادة مثالية للمركبات الفرط صوتية بفضل متانتها العالية ومقاومتها الكبيرة للتآكل والتدهور.
وفقًا لما جاء في مجلة ذا ديفينس بوست، يستطيع الفريق من خلال استخدام طابعات ثلاثية الأبعاد بتقنية معالجة الضوء الرقمي (DLP) إنتاج السيراميك الداكن بأشكال وأحجام دقيقة للغاية، فضلاً عن أسطح عالية الدقة.
يقول رودني ترايس، قائد المشروع: “تمكننا هذه التقنية من إنتاج تصميمات وهندسات معقدة، مع أسطح ناعمة جدًا تصل دقتها إلى مستوى الميكرون”.
وأضاف: “عبر هذه العملية، قمنا بطباعة مجموعة متنوعة من الأشكال، مثل المخاريط الحادة وأنصاف الكرات، والتي تُستخدم في بناء المركبات الفرط صوتية”.
التوجه نحو الصواريخ الفرط صوتية
هذا ليس هو التجربة الأولى للولايات المتحدة في استخدام التصنيع الإضافي لتطوير تقنيات فرط صوتية. ففي مايو 2024، أبرم البنتاغون عقدًا مع شركة Aerojet Rocketdyne لتطوير نموذج أولي لنظام دفع فرط صوتي باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.
التحديات الممكنة
بالرغم من أن السيراميك الداكن يعد خيارًا مثاليًا للأنظمة الفرط صوتية بسبب مقاومته العالية للظروف القاسية، إلا أن لونه الداكن يمثل تحديًا في تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المعتمدة على معالجة الضوء الرقمي (DLP).
تعتمد هذه التقنية على الأشعة فوق البنفسجية (UV) لتصلب المادة، لكن الأصباغ الداكنة تمتص هذه الأشعة، مما يعوق عملية التصلب ويؤدي إلى زيادة زمن الإنتاج.
علّق ترايس على هذه المشكلة قائلًا: “بما أن المساحيق الداكنة تمتص الضوء فوق البنفسجي، فإننا نواجه صعوبة في تشكيل طبقات سميكة كما هو مطلوب، مما يؤثر سلبًا على وقت بناء كل جزء”.
حلول مبتكرة للتغلب على التحديات
لتجاوز هذه العوائق، يخطط الفريق للتعاون مع خبراء لاستكشاف أنظمة جديدة ومعالجات سطحية مبتكرة، وطرق تصنيع متقدمة.
تهدف هذه الحلول إلى معالجة المشكلات المحتملة في مرحلة ما بعد المعالجة، مما يسهل إنتاج المواد المستخدمة في الصواريخ والطائرات الفرط صوتية بدقة وكفاءة أفضل.
وكالات
