The Defense Science and Technology Laboratory (DSTL), et utøvende byrå sponset av Forsvarsdepartementet i Storbritannia, har begynt å utvikle 3D-printede eksplosiver.
Prosjektet har som mål å skape nye muligheter for forskjellige eksplosive effekter ved bruk av intrikate design som er muliggjort av 3D-printing, og også å redusere transport- og lagringskostnader.
Å bruke additiv produksjon for å produsere nye energetiske* formuleringer er en del av departementets Future Energetics Project, etablert for å trene eksperter og utvikle nye teknologier.
The Future Energetics Project
DSTL har som mål å sikre bidrag fra nyskapende vitenskap og teknologi i forsvars- og sikkerhetssektoren i Storbritannia. Forsvarsdepartementet har erkjent betydningen av energetikk-eksperter for sikkerhetssektoren, og opprettet Future Energetics Project i 2015. Siden den gang har MOD investert nesten 10 millioner pund i å lære opp eksperter, og å utvikle teknologier og utstyr.
DSTL uttaler: –Kunnskap og erfaring innen energetikk er viktig for Storbritannia for å utvikle det beste utstyret, plattformene og operative hjelpemidler. Vi trenger å vite hvordan energetiske systemer skader eller ødelegger plattformene våre, og hvordan vi kan motvirke trusler, slik at vi kan gi råd om ting som tiltak, deteksjon, sikkerhet, transport og avhending, alt mens vi arbeider med eksplosiver i samsvar med lovgivningen.
Future Energetics-prosjektet inkluderer eksplosjonsmodellering, eksplosive forsøk, kjemisk syntese, ny energetisk produksjon og småskala faretesting. For å utvikle nye energetiske materialer og metoder, har forskere av prosjektet begynt å implementere additiv tilvirkning.
Bruk av 3D-printing for å produsere eksplosive formler er for tiden under testing. Siden de forskjellige eksplosive effektene er påvirket av geometrien til ladningen, undersøker forskere av dette prosjektet de energetiske egenskapene, som er i stand til å utvikle seg ved additiv produksjon.
Prosjektet har fokus på materialekstrudering og printeregenskaper, og har som mål å utvikle individuelle former for oppdrag i krigssoner. Tilpassede kostnader for 3D-printing på forespørsel kan også redusere kostnadene for transport og materialbruk.
En uttalelse fra DSTL forklarer: –Å ha denne muligheten betyr også at vi kan teste og evaluere kjøretøyer og systemer mot aktuelle og nye trusler for å sikre at de tilbyr den nødvendige beskyttelsen for væpnede styrker. Vi må også være i stand til å støtte politiet og terrorbekjempelsesenhetene som håndterer eksplosjoner og hjemmelagde enheter, for eksempel Manchester-bombingen i 2017.
For å gjøre prosessen med miksingen av høyt eksplosivt materiale tryggere bruker DSTL akustisk energi i stedet for fysiske kniver. Derfor fremstilles formler i en LabRAM-resonans akustisk mikser.
Videre arbeid i 3D-printing av eksplosiver
For å redusere kostnadene og forbedre våpeneffektiviteten har den australske regjeringen tildelt 2 millioner dollar til forskningsinstitusjoner for å utvikle metoder for 3D-printing av energimateriale. Professor David Lewis, en polymerspesialist ved det tildelte Flinders University, sa: –Evnen til å utvikle systemer som dette er neste generasjon additiv industri og er nøkkelen til at denne teknologien blir gjengs.
I Indiana har professorer ved Purdue University 3D-printet energimateriale uten tomrom. Professor Jeffrey Rhoads kommenterte: –Vi har vist at vi kan trykke disse energetiske materialene uten tomrom, noe som er nøkkelen. Hulrom er dårlige i energetiske materialer fordi de vanligvis fører til inkonsekvente, noen ganger katastrofale forbrenninger.
* Energetikk er studiet av energi under transformasjon. Fordi energi flyter på alle skalaer, fra kvantenivå til biosfære og kosmos, er energetikk en veldig bred disiplin, som inkluderer for eksempel termodynamikk, kjemi, biologisk energi, biokjemi og økologisk energi.
