במיוחד בתקופה זו, תומכת התעשייה בצרכי השעה עם ייצור בקצב מהיר של מגוון פתרונות, החל מידיות לנשק, מפות תלת מימדיות לטייסים, מתפסים לצנרת למטוסי F16, חלקים לרחפנים, מל"טים ועזרי אימון
זהו לא סוד כי הייצור בתעשייה הביטחונית והאווירית נמצא בשיא של ביקושים בתקופה זו. למרות הצורך הגובר, לא מתפשרים בתעשייה על הדרישות המחמירות – עמידה בתקנים מתאימים ועמידות לתנאי שטח מאתגרים מבחינת טמפרטורה, עמידות מכנית וכימית. אם נסתכל על תעשיית התעופה בפרט, על כל אלו מתווסף הצורך בחלקים בעלי יחס חוזק משקל גבוה וכמויות ייצור קטנות המגדילות משמעותית את עלויות החלקים. כל אלה יוצרים אתגר מתמשך לייצור חלקים, שלעיתים נותר ללא מענה בטכנולוגיות הסטנדרטיות.
כאן נכנסת לתמונה הדפסת תלת-ממד, עם פתרונות כמו אלו של Stratasys, מהחברות הגדולות בעולם להדפסת תלת ממד של פולימרים, או Tritone, המתמחה בהדפסת קרמיקה ומתכת. לטובת תחום העניין של קוראינו, נתמקד כאן בעיקר בהדפסת פולימרים.
לשנות את החשיבה בתעשייה – יתרונות בהדפסת תלת מימד
להדפסת תלת ממד יתרונות רבים לתעשייה הביטחונית והאווירית. הייצור מהיר יותר באופן משמעותי, אין צורך בכלים מיוחדים או תבניות, והייצור הפנים ארגוני (In-House) מבטיח הגנה על הקניין הרוחני – שיקול משמעותי בתעשייה. מצד אחד, הטכנולוגיה מאפשרת אדפטציה מהירה של חלקים פשוטים, כגון כיסויים, אדפטורים, וקונקטורים.
מצד שני, היא מאפשרת זמינות גבוהה של חלקים בעלי גיאומטריות מורכבות, כגון מכלי דלק וחלקים אווירודינמיים, גם כאשר אלה אינם זמינים ישירות מהמדף. "70% ממקבלי ההחלטות בתעשייה אומרים שהדפסת תלת ממד שינתה את אופן החשיבה והעבודה שלהם. החברות הגדולות בעולם והצבאות החזקים ביותר בוחרים להשתמש בטכנולוגיה", מסבירה רוני עדן, מנהלת טכנולוגית הדפסת תלת ממד ב-SU-PAD.
חומרים ייחודיים לתעשייה הביטחונית והאווירית
ישנם שלושה חומרים המשמשים את התעשייה הביטחונית והאווירית ושווה להכיר. ה-ULTEM 9085 הוא מהוותיקים בתעשייה, חומר איכותי בעל יחס חוזק משקל גבוה, אך כזה שאינו עמיד לממסים כמו דלק מטוסי סילון או נוזל הידראולי,. ANTERO800NA, ממשפחת ה-PEEK, פותר חסרונות אלו, וקיימת גרסה שלו המנטרלת חשמל סטטי. "ממש לאחרונה נכנס לתחום חומר חדש, ה-Victrex AM200", מספרת רוני, "היתרון הגדול שלו הוא שיש לו תומך נמס, דבר המקל על הסרת התומך מחלקים בעלי גיאומטריות מורכבות".
חיקוי המציאות ומפות תלת מימדיות עם מדפסות POLYJET
חברת Stratasys עובדת עם כל חמשת הטכנולוגיות הנפוצות ביותר בעולם הפולימרים. מדפסות POLYJET הריאליסטיות פועלות עם חומרים פוטופולימריים שעוברים צילוב עם UV, ומצטיינות בשילוב חומרים, מרקמים וצבעים. "יישום מרתק לתעשייה הביטחונית הוא הדפסת חיקויי מציאות מדויקת במיוחד, למשל של אבנים, ליישומי הסוואה", משתפת רוני. "כמו כן, ניתן להדפיס מודלים של מפות תלת מימדיות ותכנון מסלולי תעופה לצרכי תרגילים, או מבצעים צבאיים שבהם יש לכבות את כל המכשירים האלקטרוניים לטובת חשאיות".
הדפסת אבות טיפוס עם גימור פני שטח גבוה בהדפסת SLA
הדפסת SLA (Stereolithography) הוותיקה מתבססת על פוטופולימרים נוזליים העוברים מיצוק באמצעות קרן לייזר. היא מוכרת בעיקר מעולם אבות הטיפוס. בשיטה זו החומרים לרוב אינם פונקציונליים, ועל כן לא מתאימים לדרישות המחמירות של התעשייה הביטחונית. מצד שני, יש לה יתרון אדיר באיכות פני השטח ושקיפות החלקים. "פני השטח, אשר היו טובים מלכתחילה, עלו לרמה גבוהה אף יותר מבחינת הגימור והדיוק" מבהירה רוני, "גם שטח מגש ההדפסה גדל, ועומד כיום על 800X800 מ"מ. כך ניתן לייצר אב טיפוס בחלק אחד או שניים, במקום הרכבה של 20 חלקים".
למרות שהדפסת SLA ידועה בייצור אבי טיפוס, גם תפיסה זו משתנה. "לחומר Somos® Watershed Black עמידות גבוהה ב-UV", מציינת רוני, "יוצרו מאות חלקים מהחומר, ליישומים במערכות נגד רחפנים המוצבות במדבר ונבחנו בעמידת שחיקה בחול של המדבריות, שעובדים מצוין לאורך זמן".
אלפי חלקים במהירויות גבוהות עם מדפסות P3
מדפסות P3, המשתמשות בטכנולוגית DLP, עושות שימוש בקרינת UV לצילוב הנוזל הפוטו-פולימרי. ההדפסה מהירה במיוחד, תוך שעות בודדות ניתן לייצר עשרות חלקים קטנים יחסית. בחודש עבודה ניתן להגיע אף לשתיים עשרה אלף חלקים. המעבר בין חומרים שונים נעשה גם הוא בצורה מהירה. "רובוטים אוטונומיים, תושבות לאמצעי ראיית לילה, וידיות לנשק, שלצערנו מאד נחוצים כרגע, יוצרו בשיטה זו, ונשלחו לשטח מיידית." מסבירה רוני.
"אחת הדוגמאות המעניינות היא מהדק (clamp) לצנרת במטוס F-16 שזכה באולימפיאדת התעופה והחלל בארה"ב", מספרת רוני, "החלק חשוף לרטט, ממסים, ומחזורי חום וחייב לעמוד בתקני FST. החלק שיוצר הפחית -5% מהמשקל תוך הכפלת עומס הנשיאה".
מדפסות FDM – חלקי חילוף ותוצרים סופיים לשדה הקרב
מדפסות FDM מתאימות לייצור מהיר של חלקים העמידים בעומסים גבוהים. יתרון זה שימושי במיוחד במקרים בהם נדרשת תחלופה מיידית בשדה הקרב, אך זה לא אומר שלחלקים אלו אורך חיים קצר. חלקים שיוצרו ב-Stratasys עובדים כבר מעל לארבע שנים. בניהם נמנה חלקים גדולים ונעים, מוצרים סופיים כגון חלקי מל"טים, טילי טורפדו, עזרי אימון וציוד.
רוני מונה דוגמאות נוספות ליישומי FDM: "Stratasys יצרה תושבות למקלעים בגודל 400 X 400 מ"מ, מניילון המכיל 35% סיבי פחמן, המסוגלים לעמוד בכוח הדף של 2500 קילוגרם-כוח. לא מדובר באב טיפוס, זהו תוצר סופי לכל דבר העולה על רכב לוחם".
המדפסות משמשות באופן תדיר בעולם התעופה, ולפעמים השימושים הם יותר בסיסיים משחשבנו, לדוגמה הדפסת כיסוי סוללה עם ה-RED ULTEM 9085. "רבים תוהים, מה הגדולה ב-ULTEM האדום, אבל עבור עולם התעופה, שבו יש דרישה של קידוד צבעים, היכולת להדפיס ישירות בצבע אדום חוסכת את העלויות והזמנים של שלב הצביעה כעיבוד משלים", מסבירה רוני.
ייצור תעשייתי ומהיר העונה על צרכי השעה
מדפסות אבקה בטכנולוגית SAF מאפשרות ייצור תעשייתי איכותי, עקבי ומדויק. מדובר בפלטפורמה ייצורית לכל דבר - מאות ואלפי חלקים בחודש במחיר אטרקטיבי. זוהי הטכנולוגיה החדשה ביותר ש- Stratasys פיתחה בשנים האחרונות, וסוגרת את הפער של הדפסה בקצב תעשייתי. היא חשובה במיוחד בתקופה זו, בה נדרש להשלים חוסרים מידיים ורבים.
ליכולות הייצור של התעשייה המקומית חשיבות מכרעת על ההישגים המבצעיים. נותר רק להודות על כך שהתברכנו בחברה מובילה עולמית וישראלית כמו Stratasys, המסוגלת לתמוך בצרכי השעה, עם פתרונות חכמים, שירות ויצירתיות.
למידע נוסף:
SU-PAD, רוני עדן,
[email protected], 052-826-7732
