Bir mühendis olarak, bilim adamlarının teorik düşüncelerini pratik gerçek dünya uygulamalarına dönüştürmek genellikle gereklidir. Aşağıda, mühendislik manzarasını büyük ölçüde değiştirecek daha heyecan verici gelişmelerden bazıları listelenmiştir.
1. Katkı Maddesi İmalatı
Katmanlı üretim yeni bir teknoloji değildir; aslında, birkaç önemli patentin süresi dolmaya başladıktan sonra kamuoyuna açık hale geldi. Popüler plastik 3D yazıcı, normal mühendislik uygulamalarında oldukça kullanışsızdır, ancak bu durumda tartışılan teknoloji plastik baskı değil, metal baskıdır.
SLS (Seçici Lazer Sinterleme) endüstrisinde büyük bir hareketlilik var. SLS, metal parçaların, metal toz parçacıklarının katı parçalar oluşturmak için bir araya getirilmesiyle oluşturulduğu bir süreçtir. Normal paslanmaz çelikten Inconel gibi egzotik alaşımlara kadar hemen hemen her malzeme kullanılabilir. Siemens, kısa süre önce, 3D baskılı bir türbin kanadını başarılı bir şekilde üretip test ederek metal baskının potansiyelini ortaya koydu. Bu parçalar, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda son derece yüksek yüklere maruz kalır.
2. Topolojik Optimizasyon
Topolojik optimizasyon, bir parçanın malzeme kullanımını deneyimlediği yüklere göre optimize etmek için kullanılan bir mühendislik tekniğidir. Bu yöntem, bir FEM analizi gerçekleştirerek ve ardından herhangi bir yük yaşamayan tüm malzemeleri kaldırarak gereken malzemeyi önemli ölçüde azaltır. Bu, çok hafif, organik şekilli bileşenler oluşturur.
Genellikle bu organik şekilleri geleneksel üretim süreçleriyle oluşturmak imkansız olmasa da çok zordur, ancak eklemeli üretimdeki genel maliyeti düşüren trendle, bu teknolojiyi kullanmak daha karlı hale geliyor. Mühendisler, her yük durumu için özel olarak tasarlanmış çok hafif bileşenler oluşturmayı dört gözle bekleyebilirler.
3. Şeffaf Alüminyum
ALON veya daha doğrusu, şeffaf alüminyum oksinitrür, alüminyum, oksijen ve nitrojenden oluşan seramik bir malzemedir. Bir tozun üretildiği ve daha sonra bir fırında pişirildiği normal seramik işlemleri kullanılarak üretilir. Bu, hemen hemen her şeklin yapılabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, şeffaf yapılanın saf alüminyum değil, bir seramik olduğuna dikkat edin. Bu malzeme, iki katı kalınlığa sahip kurşun geçirmez cam ile aynı durdurma gücüne sahip olduğu için askeri uygulamalarda kurşun geçirmez camı değiştirme potansiyeline sahiptir.
4. Metal Köpükler
Metal köpükler, boşlukların tipik olarak gerçek metalden daha büyük bir hacme sahip olduğu kafes yapılı parçalar olarak basitçe açıklanabilir.
Son gelişmeler, zırh delici bir mermiyi tamamen durdurabilen hafif paslanmaz çelik köpüğün yaratıldığını gördü. Testler, kalınlığı 1 “(25.4 mm) ‘den az olan bir numuneye 7.62mm x 63mm M2 yuvarlak ateşlenerek yapılmıştır. Mermi tamamen tahrip edilmiş ve numunenin arkasında 8 mm’lik bir çıkıntı oluşturmuştur.
Rus malzeme bilimcileri de değişken kalınlıkta katı kabuklu alüminyum köpük yarattılar, tüm tabakanın homojen bir ürün oluşturan tek bir işlemde oluşturulduğu unutulmamalıdır. Bu malzemelerin avantajı, belirli uygulamalara uyacak şekilde mekanik olarak tasarlanabilmeleridir.
5. EM sürücü
Bu tartışmalı bir konudur ancak heyecan verici teknolojiler listesinden çıkarılamaz. EM sürücü ilk olarak Roger Shawyer tarafından geliştirildi ve itici gaz olmadan itme üretebilen bir RF (radyo frekansı) Rezonant Boşluk İticisi olarak tanımlandı. Bu, etkin bir şekilde momentumun korunumu yasasını ihlal ettiği anlamına gelir. NASA’da egzotik tahrik teknolojilerini test etmek için oluşturulan bir bölüm olan EagleWorks dahil olmak üzere çok sayıda kuruluş EM sürücüsünü test etti. 50W giriş gücü ile 50 µN ölçen bir itme kuvvetini doğruladılar. Bu, itişi ölçüm hatasına veya başka bir bilinmeyen parazite kolayca atfetmek için yeterince küçüktür.
EM sürücüsü, işe yaradığı kanıtlanırsa uzay yolculuğunda devrim yaratabilir. Yepyeni bir mühendislik dalı açacak. Yapılması gereken tek şey, EM sürücüyü bir mikro uyduya bağlamak ve herhangi bir karasal değişken olmadan nasıl davrandığını gözlemlemek için uzaya göndermektir. Ancak o zaman bunun çığır açan bir teknoloji mi yoksa ölçüm hatası konusunda çok pahalı bir ders mi olduğunu kesin olarak söyleyebiliriz.
Sonuç olarak
Yukarıda bahsedilen teknolojilerin çoğu, büyük ölçekli ticarileştirmenin zirvesindedir ve makine mühendisliği ortamını büyük ölçüde değiştirme potansiyeline sahiptir. Bu teknolojiler olgunlaştıkça ve ilgili maliyetler düşmeye başladıkça, uygulamaların miktarı artacaktır. Bu, mühendislerin hem sıradan hem de olağanüstü sorunlara daha verimli ve etkileyici çözümler oluşturmak için tasarımlarında bu teknolojiden yararlanmalarına olanak tanıyacaktır.
