Những chiếc máy bay tiêm kích lên không từ thập niên 70 sẽ có thể được nghiền nát ra thành bột, biến thành nguyên liệu in 3D để tạo nên một phi đội mới cho Không quân Hoàng gia Anh (RAF). Theo nhận định từ các chuyên gia, phương án này giúp tái chế máy bay cũ hiệu quả, đồng thời giúp nước Anh không còn phụ thuộc vào nguồn vật liệu nhập khẩu.
Kỹ sư Robert Higham công tác tại Additive Manufacturing Solutions (AMS) đã phát triển thành công một kỹ thuật tái chế mới, mà đối tượng tái chế đáng chú ý nhất là Ti64 – titan chứa 6% nhôm và 4% vanadi. Bộ Quốc phòng Anh nắm giữ một lượng lớn vật liệu đắt tiền, khó chế tạo như Ti64, tuy nhiên họ không thể tận dụng chúng bởi lẽ phần nhiều Ti64 đều nằm trong máy bay cũ, hỏng.
Trong thử nghiệm, AMS đã có thể tái chế cánh quạt của tua-bin máy bay Panavia Tornado (phục vụ RAF trong giai đoạn 1980-2019), sử dụng vật liệu có được để chế tạo nguyên mẫu động cơ cho máy bay tiêm kích thế hệ mới.
“ Thế giới ta đang sống đắt đỏ hơn xưa. Việc sản xuất ngày càng phức tạp và ttốn kém ”, chuyên gia Higham nói. “ Nhưng chúng tôi có thể tối ưu chi phí hết mức có thể ”.
Động cơ máy bay mới sẽ được sản xuất từ máy bay cũ – Ảnh: Rolls Royce.
Higham cho biết việc tạo ra các hạt kim loại hình cầu từ các bộ phận cũ là yếu tố then chốt để in ra các linh kiện mới chất lượng cao, bởi các hạt có cạnh sắc có thể bị kẹt trong máy in 3D. Chỉ đơn giản nghiền kim loại thành bột là không đủ, nên các linh kiện tái chế được nung chảy và sau đó phun vào một tia khí argon áp suất cao.
Thông qua kỹ thuật này, kim loại nóng chảy vỡ thành các giọt nhỏ có hình dạng giống hạt mưa. Những giọt này quay trong luồng khí, dần trở thành hình cầu, rồi rơi xuống và đông cứng lại. “ Đây là một quá trình rất giống với cách hạt mưa đá hình thành ”, Higham nói.
Bột kim loại thành phẩm có thể được đưa vào máy in 3D – những cỗ máy có thể so sánh với một hệ thống hàn vi mô, hàn từng lớp bột có độ dày chỉ bằng một nửa sợi tóc con người để tạo nên linh kiện mới. “ Đây thực chất là một quá trình hàn vi mô rất đơn giản. Không có gì quá phức tạp ”, chuyên gia Higham cho biết.
Trong trường hợp này, bột kim loại đã được sử dụng để in 3D mũi hình nón cho động cơ phản lực Orpheus, hiện đang được Rolls-Royce phát triển cho chương trình Future Combat Air System (FCAS). FCAS bao gồm nhiều loại máy bay với các thành phần mô-đun, trong đó có BAE Systems Tempest – mẫu tiêm kích thế hệ thứ sáu được đề xuất dành cho Không quân Hoàng gia Anh.
Theo New Scientist
