הדפסת חלקים במדפסת תלת-ממד היא טכנולוגיה חדישה שפרצה לתודעה הציבורית רק בשנים האחרונות. הטכנולוגיה הזו הגיעה גם לחיל-האוויר הישראלי, שלא נשאר מאחור. לאחרונה, הוטס מבצעית בפעם הראשונה חלק שהודפס במדפסת תלת-ממדית מתכתית, והותקן במסוק "ינשוף" (בלאק-הוק).
"כיום הטכנולוגיה יחסית מוכרת ונמצאת בשימוש נרחב, אך שימוש בפריט שהודפס במדפסת תלת-ממדית במהלך טיסה מבצעית הוא חסר תקדים", מסביר סא"ל ד"ר עופר לוי, ראש תחום חומרים ביא"א 22 (יחידת האחזקה האווירית). "בשונה מלהדפיס מוצר ביתי או תעשייתי, הפריט הוא תעופתי ולכן יש לשים דגש שיהיה כשיר ובטוח לטיסה".
שמו של הפריט המדובר הוא "זוויתן קיר אש", הנמצא קרוב למבנה המנוע במסוק. "ה'זוויתנים' במסוק מחזיקים 'קיר אש' שמטרתו להפריד בין אזור המנוע לגוף המסוק כדי שהגוף לא יתחמם", מסביר רס"ן דמיטרי פישמן, מפקד גף הנדסת חומרים ותהליכים ביא"א 22. "לא ניתן לייצר את ה'זוויתן' בדרכים קונבנציונליות. כשלוקחים פח מטיטניום ומכופפים אותו כדי לייצר את הפריט, הוא נסדק".
לאחרונה הוטס הפריט המודפס בטיסה מבצעית במסוק ה"ינשוף" (בלאק-הוק). "על מנת להגיע לשלב בו הפריט טס ביצענו תהליך ארוך שדרש מאתנו, כקבוצה של מהנדסים ובעלי ידע, להבין לעומק את הטכנולוגיה של הדפסת המתכות, שאינה פשוטה כלל", מסביר סא"ל ד"ר לוי.
תהליך ההדפסה בטכנולוגיית תלת-ממד שונה ובמידה מסוימת הפוך מתהליך ייצור של פריטים אחרים. "במקום לקחת גוש של חומר גלם מתכתי ולהסיר ממנו חומר כדי להגיע לצורה הסופית, אנו בונים את הפריט שכבה אחר שכבה", מסביר סא"ל ד"ר לוי.
"כאשר אנו בוחרים חומר גלם כדי לייצר פריט הנדסי, אנו פותחים את הספרים בהם כתוב כל מה שצריך לדעת - מה התכונות של החומרים, עמידותם בקורוזיה או כל תכונה פיזיקלית אחרת", מסביר רס"ן פישמן. "עבור חומרים מודפסים במדפסות תלת ממד, המידע הזה לא קיים. יש שוני והבדלים רבים בין סוגי האבקות, בין סוגי המדפסות של היצרנים, ואפילו בין שתי מדפסות מאותו דגם שיוצרו על-ידי אותו יצרן". משתנים רבים משפיעים על איכות ההדפסה, החל מרמת העוצמה של קרן הלייזר ואופן הסריקה שלה, פיזור גרגרי האבקה ועוד.
"בחרנו רכיב שלא יוביל לאירוע בטיחותי"
כל פריט שמודפס עובר סדרה ארוכה של בדיקות וניסויים, במיוחד כאשר מדובר בפלטפורמות מאוישות. "את ה'זוויתן' ייצרנו בשתי מנות. את המנה הראשונה לא הצלחנו לאשר לטיסה כיוון שהיא לא עמדה במפרט הדרישות שהגדרנו בתחילת בדרך", מציין סרן שי אורן, קצין הנדסת חומרים ותהליכים ביחידה.
המנה השנייה של ה'זוויתנים' יוצרה לאחר הפקת לקחים מהמנה הראשונה, ובוצעו בה ניסויים ובדיקות על מנת לאשר אותה. "כשניגשנו לייצר את המנה השנייה, היינו כבר יותר מנוסים", ממשיך סרן אורן. "הבנו ממנת הייצור הראשונה שלפריטים המודפסים התנהגות שונה מפריטים שמיוצרים בשיטות קונבנציונליות, במיוחד שמדובר בפריטים דקי דופן כדוגמת ה'זוויתן'", מסביר סא"ל ד"ר לוי.
"רק אחרי היכרות עמוקה עם הטכנולוגיה ועם החומר עצמו, ואחרי שערכנו סדרת בדיקות ארוכה ומעמיקה אושרו ה'זוויתנים' לטיסה", מדגיש סא"ל ד"ר לוי. "בנוסף, בחרנו רכיב שכשל שלו לא יוביל לאירוע בטיחותי. ניהלנו סיכונים סביב הבחירה של הפריט עצמו, על אף שאנו בטוחים בהצלחתו".
"זו גאווה גדולה", מחייך סרן אורן. "ישנם מספר פריטים על הכוונת נוספים שאנחנו רוצים להטיס. ה'זוויתן' הוא פריט מבני פשוט יחסית. האתגר הבא הוא הדפסה והטסה של פריטים מורכבים ומרכזיים יותר".
"המיזם הזה מוביל לשינוי משמעותי בתפיסה ההנדסית. זה הרבה מעבר להתכת אבקה ולייצור מוצר ממנה, מדובר בשינוי חשיבתי של הטסת פריטים שמיוצרים בטכנולוגיה כזו", מנמק סא"ל ד"ר לוי וסרן אורן ממשיך: "זה לא מובן מאליו, במיוחד בעולם התעופה שהוא עולם שמרני מאוד המושתת על תקינה, סדר וארגון. להכניס בעולם זה שינויים הוא עניין קשה במיוחד. כיום, מכיוון שאין עדיין תקינה מסודרת בנושא, נדרש אומץ רב להוציא לפועל מיזם שכזה. לכן הוא מציב אותנו בחזית יחד עם שאר מקדמי טכנולוגית הדפסת תלת-ממד מתכתית בעולם".
היחידה לאחזקה אווירית ממשיכה להתפתח בעולם הדפסת תלת-ממד. "יש לנו כבר בנק של פריטים ואנחנו מתקדמים בהדרגה", מציין רס"ן פישמן. "אנו בונים את הביטחון וההבנה ההנדסית בהדרגה על-מנת שנצבור ניסיון, וגם כדי לבנות בטחון אצל מפעילי הפלטפורמות השונות, שיכירו וירגישו בטוחים עם הפריט המודפס שמותקן על כלי-הטיס".
הכתבה פורסמה במקור ב-אתר חיל האוויר