ראיון עם יורם מלכה ראש מנהל הנדסה מכאנית, בחטיבת טילים וחלל בתעשייה האווירית
פרויקט החללית “בראשית” היה ללא ספק אחת מפריצות הדרך המרשימות של תעשיית החלל הישראלית ולא רק בהיבט המחיר והמהירות שבהם נבנתה החללית אלא גם, ואולי בעיקר, בהיבט הטכנולוגיות החדשניות ששולבו בה. כחמישית מהרכיבים של “בראשית”, יוצרו בטכנולוגיה מתקדמת של הדפסת תלת מימד.
“אין כיום אף חללית בעולם שמכילה כל כך הרבה רכיבים שיוצרו בהדפסת תלת מימד” , אומר בראיון מיוחד לניו טק, יורם מלכה ראש מנהל הנדסה מכאנית, בחטיבת טילים וחלל בתעשייה האווירית. “התחלנו את תהליך פיתוח היכולות הללו לפני ארבע שנים, וכיום אני יכול לומר בביטחון שאנחנו נמצאים בקדמת היכולות של הדפסת רכיבים לתעשיית התעופה והחלל. הכניסה שלנו לתחום הדפסת תלת מימד הייתה מהירה מאד. זה החל מצורך מסוים שהתעורר בפרויקט לוויני אחר שעסקנו בו בתעשייה האווירית. האתגר הטכנולוגי היה להוריד את משקלו של רכיב מסוים באופן משמעותי- כמה מאות גרם. הבנו שרק בהדפסת תלת מימד שתשלב מספר חומרים, ניתן יהיה להגיע לדרישה הטכנית הזו, ומכאן למעשה הכל התחיל”.
מלכה, שהציג את פרויקט החללית “בראשית” ברחבי העולם, מדבר על עולם הנדסי חדש שפותח בפני התעשייה האווירית לא רק קשת יכולות טכנולוגיות מתקדמות אלא גם אפשרויות עסקיות מבטיחות.
“אם נעשה ניסוי ונציג תכנון של רכיב חללי מורכב מאד מבחינה הנדסית למהנדס ותיק, הוא בוודאות יאמר שזה בלתי אפשרי. מדוע? משום שהוא חושב עדיין בגיאומטריה קלאסית של צורות נתונות. אנחנו הוכחנו שזה ניתן לביצוע. טכנולוגיית הדפסת התלת מימד פתחה בפנינו עולם חדש של יכולות תכנון וייצור. כיום, תוכנות מתקדמות מבוססות בינה מלאכותית וניתוח דאטה, מאפשרות לנו להגיע לרמת תכנון וביצוע שמתקרבות ליכולות ביוניות. ההצלחה עם הרכיב ששולב בפרויקט הלווין, דרבנה אותנו ללכת צעד אחד קדימה עם פרויקט “בראשית”.
אחד הפיתוחים המעניינים שטכנולוגיית תלת המימד מאפשרת היא שילוב בין חומרים. אם בעבר, ייצור רכיב מסוים הצריך עיבוד שבבי מתקדם של גוש מתכת מחומר אחד נתון, הרי שבייצור בהדפסת תלת מימד, קשת האפשרויות של שילוב חומרים היא כמעט אינסופית. מלכה מדבר על כך בהתלהבות, אבל מתקן אותי בשאלה, האם למעשה אנחנו משנים את חוקי הטבע, הפיסיקה, והמטלורגיה.
“אנחנו לא משנים דבר. אנחנו ממקסמים את היכולות של הטבע בכל הקשור לחומרים שמצויים בו. בעבר שילוב של מספר חומרים ברכיב, היה בבחינת משימה בלתי אפשרית, כל שכן כשדובר על רכיבים קטנים. כיום, אני יכול ליצור שכבת חומר בעובי 30 מיקרון, לעצב אותה בעזרת לייזר בעוצמה מסוימת, ואת השכבה הבאה אחריה לעצב בחומר אחר, עם עוצמת לייזר שונה. כך אני למעשה יוצר אופטימיזציה של יכולות, הן בגודל, הן בחוזק והן במשקל”.
לא בכדי מזכיר מלכה את עניין המשקל כמרכיב מרכזי בטכנולוגית תלת המימד. עד כה, הוכח שמשקל רכיב שיוצר בתלת מימד יכול להיות קל בכ 70 אחוזים מרכיב מקביל לו, שיוצר בעיבוד שבבי של גוש מתכת.
“בתהליך ייצור של רכיב יש כיום כ 200 פרמטרים שאני שולט בהם. זה יתרון אדיר לעומת תהליך הייצור המסורתי. הגמישות הזו מאפשרת לי ליצור ללקוח ערך מוסף עצום, לא רק בהיבט הטכנולוגי של פתרון מותאם ללקוח, אלא גם בענין העלות שהופכת זולה יותר. כיצד? בייצור המסורתי אני חייב להתאים את התכנון וקווי הייצור לרכיב מסוים ולכמות נתונה שתהיה כדאית כלכלית. בהדפסת תלת מימד אני משוחרר מהצורך הזה, קו הייצור שלי הוא באופן מטאפורי, לוח השרטוט. ברגע שזה מסתיים שם המדפסת מתאימה את עצמה. בתעשייה המסורתית, צריך היה לבנות ולהתאים לכך את המכונה המייצרת אם לא לבנות מכונה חדשה . כך למשל בייצור פוד תקיפה למטוס מסוים. כיום, לקוח מקבל פתרון על בסיס פוד נתון שנמצא בשרשרת יהיצור. בהדפסת תלת מימד, אני יכול להתאים את גודל הפוד, המבנה שלו וצורתו הפנימית בהתאם לצרכים המיוחדים של הלקוח. זה מציב אותנו כיצרנים במקום אחר לגמרי”.
החללית “בראשית” בהכנות
לשיגורה לחלל
צילום: SPACEIL
ש: אתה מדבר על עולם חדש שנפתח בפני התעשייה בזמן קצר מאד יחסית. עד לאן זה יכול להגיע? מוצרים שכולם ייצורו במדפסת תלת מימד?
“קודם כל היכולת הזו הוכחה. אנחנו בתעשייה האווירית הוכחנו שניתן להגיע לרמת אמינות וביצועים של תעשיית החלל, שזה הסטנדרט הגבוה ביותר מבחינת איכות ועמידות. כשאני מביט על התחום הזה אני רואה אותו נכנס בעתיד הקרוב לייצור חלקים מורכבים יותר. למשל, יצור היברידי, שילוב של מתכת ופלסטיק ברכיב מסוים. לא תמיד צריך שכל הרכיב יהיה מתכתי, אלא רק חלקים מסוימים המצריכים קשיחות ועמידות. שילוב של פלסטיק בחלקים שאינם מצריכים עמידות וחוזק מוריד משקל. זה נתון קריטי בתעופה, משום שפחות ק”ג ברכיב הוא עוד ק”ג דלק או מטען יעודי. מעבר לזה, אני רואה שכלול של קווי הייצור עצמם, ממסך התכנון מישהו ילחץ על כפתור ומהצד השני יצא הרכיב. בעיני, אנחנו לא נמצאים רחוק מהחזון הזה”.
הדפסת תלת מימד וחלל
אין עוררין על כך שהתעשייה האווירית היא החברה שהלכה הכי רחוק בעולם בשילוב רכיבים שיוצרו בטכנולוגיית תלת מימד. הנושא הזה נמצא גבוה מאד ברשימת הצרכים המתפתחים של תעשיות הנשק בעולם, ולא רק. כך כל למשל NASA מתכננת לשלב בעתיד מדפסות תלת מימד במשימות המאוישות שלה לצורך ייצור חלקי חילוף בחלל. ניסוי ראשון של הדפסת תלת מימד נערך ב 2016 בתחנת החלל האמריקנית. האסטרונאוטים טים קופרה וג’ף וויליאמס יצרו מעין “מפתח שבדי” קשיח המתאים לתיקון רכיבים בתחנת החלל. בעתיד, מתכוונת NASA לשלב מדפסות גם במשימה המאויישת לירח ומאדים. אחד התכנונים הוא לבנות את תחנת החלל על קרקעית הירח ממדפסות תלת מימד, ושם להציב “פסי ייצור” לרכיבים שישמשו חלליות ולוויינם במשימות חקר החלל העמוק.
תמונות ותמונת כותרת: הדפסת
תלת מימד של רכיבי מתכת
צילום: תעשייה אווירית
