Mogu li se 3D štampačima ‘printati’ tenkovi i avioni?

Korištenje 3D printera za proizvodnju kompleksnih dijelova i uređaja proteklih godina sve više dobija na zamahu. Komplicirani dijelovi, koje je gotovo bilo nemoguće proizvesti klasičnim putem danas se uz relativno malo truda i vremena mogu napraviti, a padom cijena uređaja za printanje trodimenzionalnih predmeta sloj po sloj, njihova zastupljenost širom svijeta je sve veća.

Kao što su nekada klasični printeri za papir bili česta pojava u domaćinstvima, tako 3D printeri sve više nalaze mjesto u kućama zahvaljujući svojoj svestranosti.

Koliko je napredovala ova tehnologija govori i činjenica da je u drugoj polovini marta lansirana prva isprintana 3D raketa na svijetu, nazvana Terran 1, koja bi trebala u budućnosti nositi teret mase do 1.250 kilograma u nisku Zemljinu orbitu. Isprintano je 85 posto mase rakete, uključujući motore, a Relativity Space namjerava povećati taj odnos na 95 posto.

Iako je samo testiranje u konačnici bilo neuspješno, ovaj pokušaj jasno govori da tehnologija 3D printanjem ima sve manje i manje ograničenja.

S obzirom da se već testiraju rakete napravljene “sloj po sloj”, logično je postaviti pitanje da li će ubuduće gotovo svaka zemlja moći imati svoj svemirski program, ali isto tako, kolika će biti ova tehnologija biti primjenljiva za vojne upotrebe.

Ideja da je moguće “isprintati” tenkove, avione i balističke rakete, ili možda jurišne puške i drugo oružje manjeg kalibra na samom ratištu, dok ste okruženi neprijateljem koji je presjekao linije snabdijevanja zvuči taktički primamljivo. Ko ne bi želio da može na licu mjesta da proizvede svo oružje potrebno za odbranu ili napad? Na žalost stratega i taktičara, takvo nešto nije izgledna opcija.

Ograničenja tehnologije

Kako pojašnjava docent Adi Pandžić sa Mašinskoog fakulteta u Sarajevu i stručnjak za 3D printanje i testiranje novih materijala, generalno govoreći sve se može proizvesti korištenjem uređaja koji predmete proizvode sloj po sloj. Drugo je pitanje opravdanosti takvih poteza i kvalitete materijala koji se koriste. Pogotovo ako se radi o vojnoj, namjenskoj industriji, koja po prirodi proizvodi velike količine na dnevnoj bazi, gdje se 3D printeri jednostavno ne mogu porediti, dodaje. Opravdanost troškova i brzina su jednostavno na strani klasičnih metoda proizvodnje.

Dodatni problem leži u tome što su uređaji koji “printaju” metale izuzetno skupi, u višemilionskom rangu, što početnu investiciju čini kompliciranom.

Stručnjak Mašinskog fakulteta se osvrnuo na proizvodnju raketa za svemirske programe korištenjem 3D printera, pojašnjavajući da se u ovakvim slučajevima isplati koristiti ovu tehnologiju jer se radi o malim proizvodnim serijama. Zahvaljujući svojim naprednim karakteristikama, 3D printeri mogu sloj po sloj praviti kompleksne dijelove zahtjevne geometrije, kojim se uveliko štedi na masi raznim šupljinama i mrežastim profilima, koji dovode do manje upotrebe materijala i samim tim do manje težine. S obzirom da je ušteda na masi u svemirskoj industriji od izuzetne važnosti, kako bi se trošilo što manje goriva i kako bi se mogli prema svemiru nositi što veći tereti, tehnologija koja će to omogućiti je izuzetno primamljivo rješenje. Dodatno, ovdje se radi o serijama od jedne, dvije rakete, što dodatno opravdava korištenje 3D printera.

S druge strane, vojsci trebaju stotine, pa i hiljade borbenih vozila i druge opreme, što dovodi do nepremostivih prepreka.

Sporna svojstva

Pandžić pojašnjava da 3D printeri nisu problem kada je njihova primjena u pitanju, već su ograničavajući faktor sami materijali. Primjerice, čelik koji se dobije 3D printanjem nema ista svojstva kao onaj koji se dobije klasičnom metodom, u ljevaonici.

“Kako topiti metale, ili druge materijale, kako ih ohladiti, kako ih povezati da imaju svojstva koja želimo, to je izazov. I na tome se uveliko radi širom svijeta, ulaže se u razvoj 3D tehnologija sa različitim materijalima”.

Stručnjak za 3D printanje se osvrnuo i na proizvodnju oružja malog kalibra, poput pištolja i jurišnih pušaka, koji bi se po potrebi “printali” na licu mjesta, on pojašnjava da bi to u teoriji bilo izvedivo i da već postoje primjeri isprintanih pištolja, pogotovo od plastike, odnosno polimera.

Drugo pitanje je njihova efikasnost, s obzirom da imaju kratak vijek korištenja. Zbog velikih temperatura dolazi do zagrijavanja materijala i njegove deformacije, što dovodi do nezadovoljavajućeg korištenja za vojne svrhe.

Navodi i da su na Mašinskom fakultetu radili i testiranja polimerskih materijala koji bi se koristili za proizvodnju municije, odnosno metaka, ali su se takvi materijali pokazali nepraktični. Iako su bili u stanju ubiti čovjeka, takvi meci bi se prilikom ispaljivanja djelomično topili i ostavljali tragove plastike u cijevima, što je dovodilo do deformacija i neupotrebljivosti korištenog oružja.

Druga opcija je kombinacija printanja plastičnih dijelova oružja uz korištenje metalnih cijevi dobijenih klasičnim metodama, ali je upitna opravdanost takve metode.

I dok 3D printanje zbog ograničenja uzrokovanih korištenim materijalima i upitne opravdanosti troškova nema, bar za sada, budućnost u direktnoj vojnoj primjeni, ova tehnologija u kriznim situacijama može pomoći u mnogo slučajeva.

Vanredne situacije

Kako Pandžić navodi, u prvim danima pandemije, oni su 3D printerima izrađivali vizire za medicinske radnike, jer nije bilo moguće pokrenuti fabričku proizvodnju. Čim je takva serijska proizvodnja omogućena, nije bilo opravdano koristiti 3D printere.

Slično se dešava i u Ukrajini. Primjera radi, amateri i stručnjaci za 3D printanje izrađuju brojne dijelove i predmete koji dobro dođu kako vojsci tako i običnom građanstvu, s obzirom da su uništene brojne fabrike, a nije moguće tako brzo pokrenuti nove proizvodne procese.

Jedna od češće proizvedenih predmeta su plastični dijelovi za medicinske borbene podveze, koji medicinari i vojnici uveliko koriste na ratištima kako bi spriječili krvarenje iz rana na ekstremitetima. Tu je veliku ulogu igrala ukrajinska kompanija 3D Tech Addtive.

Osim toga, printaju se periskopi koji primjenu nalaze u rovovima, koji vojnicima omogućavaju da osmatraju teren bez potrebe da budu izloženi protivničkoj vatri.

Dodatno, volonteri su se uključili i u “printanje” ortopedskih pomagala i proteza za ranjene vojnike, kako bi na svoj način dali doprinos odbrani Ukrajine.

Pandžić pojašnjava da se hiljade ljudi može na slične načine uključiti, proizvodeći potrebne dijelove u kućama, pogotovo što 3D printeri za svoj rad ne koriste puno struje.

Značaj 3D printera su prepoznale i ukrajinske vlasti, koji, kako su mediji prenijeli, osiguravali su nužne materijale za volontere koji su proizvodili dijelove i opremu za vojsku.