விண்வெளித் துறையில் 3D அச்சிடலுக்குப் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன. செயற்கைக் கோள்களின் எடையைக் குறைக்க அவற்றின் பாகங்கள் 3D அச்சு முறையில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பன்னாட்டு விண்வெளி நிலையத்தில் (International Space Station) பதிலி பாகங்கள் 3D அச்சு முறையில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. அமெரிக்காவில் நாசா நிறுவனம் நிலா மற்றும் செவ்வாய் கோளில் தேவைப்படும் பொருட்களை அங்கேயே தயாரிக்கக்கூடிய 3D அச்சு எந்திரங்களை உருவாக்கி வருகிறது. இவற்றில் ஒரு எடுத்துக்காட்டாக ஏவூர்தி (rocket) 3D அச்சிடலைப் பற்றி இங்கு பார்ப்போம்.
தற்போது வழக்கத்தில் உள்ள ஏவூர்திகளின் வடிவமைப்பு
தற்போது வழக்கத்தில் உள்ள ஏவூர்திகளை இரண்டு அல்லது மூன்று நிலைகளாக (stages) வடிவமைக்கிறார்கள். ஒவ்வொரு நிலையிலும் எரிபொருள் சேமிப்பகம், பொறிகள் (engines) மற்றும் நுனிக்குழல் (nozzle) குளிரூட்டும் பாதைகள் உண்டு. இவற்றை ஏவும்போது எரிபொருள் தீர்ந்ததும் ஒவ்வொரு நிலையும் கழன்று விழுந்துவிடும். ஒவ்வொரு நிலையையும் பலநூறு பாகங்களாகத் தயாரித்துத் தொகுக்க வேண்டியிருக்கிறது. இதனால் செலவும் அதிகம், தரக் கட்டுப்பாடு கடினமானது மற்றும் தயாரிக்க நேரமும் அதிகம் எடுக்கிறது.
3D அச்சு முறையில் ஏவூர்திகளைக் குறைந்த பாகங்கள் கொண்டு தயாரிக்க முடியும். ஏனெனில் நுனிக்குழல் குளிரூட்டும் பாதைகள் அமைக்கத் தேவையான சிக்கலான உள் வடிவமைப்புகளை 3D அச்சு முறையில் தயாரிக்க இயலும். இத்தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி இந்தியாவில் செயல்படும் இரண்டு நிறுவனங்களைப் பற்றி விரிவாக இங்கு பார்ப்போம்.
வானூர்தி மற்றும் விண்வெளி 3D அச்சிடுதல்
ஹைதராபாத்தைச் சேர்ந்த ஸ்கைரூட் ஏரோஸ்பேஸ் (Skyroot Aerospace)
செப்டம்பர் 2020 இல், ஹைதராபாத்தை தளமாகக் கொண்ட ஸ்கைரூட் ஏரோஸ்பேஸ் அதன் முழுமையாக 3D இல் அச்சிட்ட கடுங்குளிர் முறை எரிபொருள் ஏவூர்திப் பொறியை (cryogenic rocket engine) வெளியிட்டது. அதன் விக்ரம் ஏவூர்தியின் மேல் நிலையில் இது உந்துவிசைக்காகப் பயன்படுத்தப்படும்.
2022 மே மாதத்தில் இந்நிறுவனம் அதன் விக்ரம் ஏவூர்தி கட்டத்தின் முழுக் கால சோதனை-கொளுத்துதலை (test-firing) வெற்றிகரமாக முடித்ததாக அறிவித்தது. இந்த ஏவூர்தி நிலை அதிக வலிமை கொண்ட கரிம இழை (carbon fiber) அமைப்பு, திட எரிபொருள், புதுமையான வெப்பப் பாதுகாப்பு அமைப்பு மற்றும் கரியால் ஆன நுனிக்குழல் (carbon ablative nozzle) ஆகியவற்றைக் கொண்டு கட்டப்பட்டது.
பின்னர் 2022 நவம்பர் மாதத்தில் தனது ‘விக்ரம்-எஸ்’ துணைக்கோள் ஏவூர்தியின் முதல் ஏவுதலை நிகழ்த்தி 89.5 கி.மீ வரை சென்று, விண்வெளியை அடைந்த முதல் இந்தியத் தனியார் நிறுவனமாக ஆகியது.
சென்னை ஐஐடி (IIT) அக்னிகுல் காஸ்மோஸ் (Agnikul Cosmos)
ஏவூர்திப் பொறிகளில் பொதுவாக நூற்றுக்கணக்கான பாகங்கள் இருக்கும். அவை பொறிக்குள் எரிபொருளை செலுத்தும் உட்செலுத்திகள் (injectors), பொறியைக் குளிரூட்டும் வாய்க்கால்கள், உந்துபொருட்களை பற்றவைக்கத் தேவையான பற்றவைப்பு (igniter) வரை. இவை அனைத்தையும் ஒரே ஒரு வன்பொருளாக இணைக்கும் வகையில் இந்த ஏவூர்திப் பொறி வடிவமைக்கப்பட்டது. எனவே, இது முழு இயந்திரத்தின் தயாரிப்பையும் எளிதாகவும் துரிதமாகவும் பிரச்சினையற்றதாகவும் ஆக்குகிறது.
பிப்ரவரி 2023 இல் பூமியின் சுற்றுப்பாதைக்குள் (sub-orbital) வான்பயணத்துக்கு ஏற்றுக்கொள்ளும் சோதனை வெற்றிகரமாக நடத்தப்பட்டது. இக்குறிப்பிட்ட சோதனையில், வான்பயணத்துக்கு ஏற்றுக்கொள்வதற்குத் தேவையான நேரத்திற்கு மேல் பொறி எரியவிடப்பட்டது. இப்பொறி முழுவதுமாக அக்னிகுலின் ஏவூர்தி தொழிற்சாலையில் தயாரிக்கப்பட்டது.
ஒரு 100 கிலோ செயற்கைக்கோளை 700 கிமீ சுற்றுப்பாதையில் நிலைநிறுத்தும் திறன் கொண்ட ஒரு நடமாடும் ஏவுதள அமைப்பாக இவர்கள் வடிவமைத்துள்ள அக்னிபான் கருதப்படுகிறது. ஏவூர்தி 18 மீட்டர் நீளமும் 1.3 மீட்டர் விட்டமும் 14,000 கிலோ எடையும் கொண்டதாக இருக்கும். இது திரவ ஆக்ஸிஜன் மற்றும் மண்ணெண்ணெய் அடிப்படையிலான பொறிகளை மட்டுமே பயன்படுத்தும். ஏவூர்தி முழுவதுமாக 3D அச்சு மூலம் தயாரிக்கப்பட உள்ளது.
நன்றி
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: உற்பத்தியின் தர உறுதிதான் பெரிய சவால்
மிகவும் இக்கட்டு நிறைந்த துறைகளில் பாகத்தின் தரம் குறைவாக இருந்தால் உயிருக்குக்கூட ஆபத்து ஏற்படக்கூடும். 3D அச்சிடலில் உள்ள தர பிரச்சினைகளின் வகைகள். தர உறுதி வடிவமைப்பிலிருந்தே தொடங்குகிறது. உயர் தரத்தை உறுதிப்படுத்துவதில் தர ஆய்வு ஒரு முக்கிய பங்களிக்கிறது.