Savunma sanayisinde '3 boyutlu yazıcı' dönemi

ANKARA - GÖKSEL YILDIRIM

Sivil havacılık platform üretimine yön veren kuruluşlarca kullanılan ve havacılık sanayisine yön vermesi beklenen katmanlı imalat yönteminin, Savunma Sanayii Müsteşarlığı (SSM) projeleri ve TÜBİTAK araştırmaları sayesinde yakın gelecekte Türkiye'de de artacağı öngörülüyor.

Türkiye'nin uçak, helikopter, füze, insansız hava aracı (İHA), uydu, jet motoru yurt içi geliştirme projelerinde özellikle kritik ve maliyetli metal parçalarda katmanlı imalat teknolojilerinin kullanılmasıyla performans, maliyet ve rekabet avantajı sağlanabilecek.

Savunma Teknoloji̇leri̇ Mühendi̇sli̇k ve Ti̇caret AŞ (STM), kamuoyunda "3 boyutlu yazıcı" olarak bilinen "katmanlı imalat teknolojilerinin" havacılıktaki uygulamalarına yönelik rapor hazırladı.

Rapora göre, katmanlı imalat teknolojileriyle birlikte mühendisler, imalat kaynaklı kısıtların ortadan kalkması sonucu, zihinlerindeki tüm tasarımları kısa sürede hayata geçirebiliyor, daha hafif ve belki de imal edilemez şekilleri gündemlerine alabiliyor.

Oldukça yaygınlaşmaya başlayan polimer-plastik uygulamalar artık olgunlaşırken, ileri imalat ve malzeme teknolojilerine ve yüksek maliyetlere sahip havacılık sektörü için kritik önemdeki metal parçaların katmanlı imalat ile üretilmesi çığır açabilecek bir gelişme olarak görülüyor.

Dünyada önde gelen motor ve platform üreticileri bu konuda ciddi araştırmalar ve yatırımlar yapıyor, patentler alıyor, hatta birkaç örnek için uçuş emniyet onayları alarak seri üretim gerçekleştiriyor. Benzer şekilde, metal katmanlı imalat teknolojisinin, Türkiye'de, Milli Muharip Uçak, Özgün Helikopter, motor, iniş takımları, roket geliştirme gibi SSM tarafından yürütülen projelerde gündeme getirilebileceği düşünülüyor. Tasarımların başlangıç aşamalarında bu kararı vermenin, katmanlı imalatın avantajlarını da projelere yansıtacağı belirtiliyor.

Üretimdeki sınırlar kalkıyor

Katmanlı imalat yöntemleri, geleneksel yöntemlerle oldukça zor imal edilebilecek geometrileri işleme imkanı tanıyor. Bilgisayar ortamında modellenen hemen her türlü şekil, katmanlar halinde işlenerek üretilebiliyor. Özellikle görülen yüzeylerin altında havalandırma/soğutma kanalları, destek yapıları gibi ancak özel döküm veya çok hassas metal kaldırma işlemleri gerektiren yapılar, katmanlar halinde dökülebiliyor. Hatta yapı içerisinde hafifletmek amaçlı tümüyle kapalı boşluklar dahi modellenebiliyor.

Söz konusu teknolojiler, klasik imalat yöntemlerine göre çok fazla kısıt içermemesi, özel mastar/kalıp benzeri gereçler gerektirmemesi, özellikle prototip uygulamalarda çok hızlı çözüm sağlaması gibi birçok avantaj sunuyor.

Havacılık sektöründe katmanlı imalat teknolojisinin büyük bir potansiyele sahip olduğu görülüyor. Boeing, Airbus, Lockheed Martin, Rolls-Royce ve General Electric gibi şirketler bu teknolojiyi oldukça sık kullanıyor.

Türkiye’deki çabalar

Türkiye’de, öncü savunma ve havacılık firmalarının, özellikle prototip imalatlar için polimer tezgahlara sahip olduğu biliniyor.

Metal katmanlı imalat konusunda, SSM’nin TUSAŞ Motor Sanayii (TEI) ile birlikte yürüttüğü proje önemli bir girişim oluşturuyor. Projeyle, katmanlı imalat teknolojilerinin havacılık sektörüne kazandırılması amaçlanıyor. Bu kapsamda, deneysel karmaşık şekilli bir yanma odasının, tek parça olarak toz metal lazer eritme yöntemi ile üretilmesi üzerine çalışılıyor. Koç Üniversitesi ile bilimsel işbirliği yapılarak tasarım parametrelerinin belirlenmesine yönelik bilgi birikimi oluşturuluyor. TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi'nde de önümüzdeki dönemde bu alanda çalışmalar planlanıyor.

Sivil havacılık platform üretimine yön veren büyük kuruluşların son teknolojilerinde katmanlı imalat yöntemlerini kullanması ve bu yöntemle ürettikleri parçalar için uluslararası otoritelerden onay alması, bu yöntemin gelecekte havacılığa yön vereceğini gösteriyor.

Türkiye'nin 2023 vizyonu çerçevesinde, sivil havacılık alanında milli bölgesel uçak, motor ve özgün helikopter üretiminde katmanlı imalat teknolojilerinin kullanılmasının kaçınılmaz olacağı öngörülüyor. Tamamen yerli tasarım olacak olan milli bölgesel uçak TRJ628’in, kabin içindeki bardaklıktan iç pencere bölmesi ve plastik pencere bölmesine kadar birçok plastik parça katmanlı imalat yöntemi ile üretilebilecek. Ayrıca uçaklara takılacak koltuklar üzerindeki birçok metal ve plastik parça da katmanlı imalat teknolojisi ile kolaylıkla temin edilebilecek.

SSM’nin Stratejik Planı’nda belirtilen, "Savunma ve Güvenlik Teknolojilerinde Yetkinlik Kazanmak" amacı kapsamında belirtilen uçak, helikopter, füze, İHA, uydu, jet motoru yurt içi geliştirme projelerinde özellikle kritik ve maliyetli metal parçalarda katmanlı imalat teknolojilerinin kullanılmasıyla performans, maliyet ve rekabet avantajı sağlanabilecek.

Bununla birlikte, havacılık bakım faaliyetlerinde de katmanlı imalat teknolojilerini kullanılabilecek. Bakım kuruluşlarının zayıf noktası olan tamir süreçlerinde gerekli tamir malzemeleri katmanlı imalat yöntemi ile kolaylıkla tasarlanarak uçak üzerinde kullanılabilecek. Böylelikle tamirlerde daha hızlı çözümler üretilirken kuruluş envanterinde yüksek miktarlı tamir malzemesi tutulmayarak depolama maliyetleri minimize edilebilecek.

Süren SSM projeleri ve TÜBİTAK araştırmaları sayesinde yakın gelecekte katmanlı imalat uygulamalarının Türkiye'de de artacağı belirtiliyor.