AMERICA MAKES: el DESAFIO de la CASA BLANCA

America Makes -principal asociación público-privada norteamericana para el desarrollo de la fabricación aditiva- ha celebrado su evento anual Technical Review & Exchange (TRX) del 18 al 19 de octubre en la University of Alabama in Huntsville.

El evento brindó a los asistentes la oportunidad de compartir contenido a un nivel profundo y conocer los proyectos actuales que están ayudando a avanzar en el desarrollo de la manufactura aditiva. Entre los ponentes estuvieron importantes figuras del AFRL, la MDA y la NASA.

la University of Alabama in Huntsville está considerada como el principal centro de fabricación del Pentágono en el estado de Alabama, y por ello no fue de extrañar que asistiesen varios funcionarios gubernamentales de alto nivel para debatir sobre los desafíos del ejército para adoptar la fabricación aditiva, aportando algunas presentaciones muy interesantes acerca de ciertas aplicaciones, tales como:

• Fabricación aditiva de boquillas Mach
• Fabricación aditiva para enfriadores de aceite híbridos
• Fabricación aditiva de componentes para motores de cohetes

En esta edición del TRX los organizadores optaron por un formato más conversacional y flexible que en ediciones anteriores, lo cual permitió a los asistentes interactuar de manera más fluida con los presentadores.

Manufactura Aditiva en Relativity Space: una pasada

Relativity Space planea hacer uso de la manufactura aditiva para construir cohetes bastante pequeños, capaces de poner satélites en órbita de una manera rápida y económica. El proyecto no parece descabellado a juicio de los inversores, pues la compañía ha recaudado alrededor de 1.200 millones de dólares en solo ocho meses, lo cual representa un nivel frenético de inversión disfrutado por muy pocos en la industria aeroeespacial.

¿Qué planea imprimir?

Relativity planea imprimir en 3D casi todos los componentes de sus cohetes orbitales de 60 metros de altura, llamados Terran 1. Según sus previsiones, la fabricación aditiva les permitiría construir un cohete en menos de un mes, y es por ello que inversores de alto perfil, tales como Black Rock y Fidelity, han decidido apostar fuerte por el proyecto hasta el punto de que su valor se haya disparado hasta superar los 4.000 millones de dólares, convirtiéndose de esta manera en una de las empresas más valiosas en el floreciente sector aeroespacial comercial.

¿Es la única empresa que imprime cohetes en 3D?

Es cierto que otras fábricas de cohetes utilizan impresoras 3D para desarrollar ciertos componentes, pero no para su fabricación final, que es subcontratada a través de una cadena de suministro compleja. Por el contrario, en Relativity Space el 90% de las piezas del cohete están construidas casi en su totalidad mediante robots de un solo brazo, que van depositando y fundiendo polvo metálico hasta construir piezas de diseño intrincado que pueden reemplazar cientos de piezas diminutas: Relativity dice que puede usar menos de 1.000 piezas donde los cohetes tradicionales usan más de 100.000, y su piedra angular es la Stargate, una imponente impresora 3D que, según Relativity Space, es la más grande del mundo e imprime con aleaciones metálicas patentadas.

¿Qué planes tiene a corto, medio y largo plazo?

La ganancia inesperada de efectivo le ha dado a la compañía un impulso muy fuerte, y a corto plazo planea mudarse de su actual factoría en Long Beach a un hangar de 10.000 kilómetros cuadrados donde Boeing solía construir aviones de carga C-17. De igual manera, su fuerza laboral se ha disparado de unas 100 personas a aproximadamente 600, contratando a ingenieros clave de prestigiosas compañías como Blue Origin, Microsoft o SpaceX, entre otras.

Actualmente, la compañía está enfocada actualmente en garantizar que su primera misión Terran 1 sea un éxito, pero no es el único objetivo de la empresa pues está planeando construir un cohete mucho más grande, llamado Terran R, que espera lanzar en 2024. Y para más adelante, la compañía pretendería construir y desplegar una estación espacial en órbita terrestre baja, según archivos publicados por la NASA.

RAPID + TCT: Additive Manufacturing with Refractory Metals for Hypersonic Missiles

Refractory alloys have extraordinary resistance to heat and wear. With superior durability, are often the desired material for extreme environment applications such as space craft, missiles, and hypersonic vehicles. Due to the difficulty and high cost associated with manufacturing in complex shape, their utilization has been hampered even in the most demanding applications.

Additive Manufacturing, 3D printing, on the other hands has demonstrated a superior shape producing capability that is unattainable with traditional manufacturing processes. Develop and mature 3D printing of refractory metal alloys would greatly enhance the extreme environment product’s performance and lowering the cost.

In the NASA and private industry collaborative research and development work, to be presented at RAPID+TCT, successful 3D printing of high-quality Niobium C103 alloy components have been demonstrated and hot fire tested.

The properties of 3D-printed Nb C103 were compared to its equivalent wrought product, including the effect of heat treatments on microstructure evolution and materials properties. The 3D “as-printed” microstructures were extremely stable and largely intact even after 2 hours at 2900°F which is often exceeded this material’s application demand.

Superior properties of 3D-printed Nb C103 were observed from room temperature to elevated temperature. Hypothesis for such stable microstructures is proposed and validated. This work demonstrated a robust 3D printing process with superior materials properties, significant leap in producing highly sophisticated geometries, and sufficiently lowered manufacturing cost. A case study of performance gain in sophisticated Nb C103 engineered hardware will also be presented at RAPID+TCT.

More info:

https://rapid3devent.com/sessions/3d-printing-refractory-metals-for-extreme-environment-applications/

Masten Space Systems Selected for NASA SBIR Phase 1 Award

Masten Space Systems of Mojave will pursue a project designed to better use Additive Manufacturing (AM) in the production of rocket engines with the help of NASA funding.

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La otra amenaza norcoreana: un EMP

El presidente de la Comisión EMP del Congreso estadounidense, William R. Graham, viene desde hace ya bastante tiempo advirtiendo sobre la necesidad de enfrentarse a la hipótesis de un ataque EMP sobre los Estados Unidos, lanzado por Corea del Norte. Hasta ahora no parece que le hayan hecho gran caso, mas parece que ese escenario apocalíptico ya empieza a ser lo suficientemente plausible

Aun cuando la inteligencia norteamericana ha reconocido ya la realidad de las posibilidades ofensivas de Corea del Norte sobre el territorio continental de Estados Unidos, la mayor amenaza sigue sin reconocerse como se debe: Corea del Norte tiene dos satélites en órbita, que podrían estar armados con artefactos nucleares aptos para lanzar un ataque mediante la generación de un pulso electromagnético (EMP) que podría afectar a Estados Unidos iniciando un proceso en cadena que cambiaría drásticamente la vida diaria de todos los habitantes del país, hasta el punto de acarrear la muerte de centenares de miles de personas por daños colaterales.

¿Cómo puede ser posible?

Henry Cooper, ex director de la Iniciativa de Defensa Estratégica de Estados Unidos, y destacado experto en defensa contra misiles y armas espaciales, ha escrito numerosos artículos advirtiendo sobre la posible amenaza de un EMP lanzado por Corea del Norte: "Los interceptores anti ICBM de Estados Unidos están diseñados para interceptar ICBMs que se aproximen sobre la región polar norte, pero no para ICBMs que se acerquen desde la región del Polo Sur, que es la dirección hacia la cual Corea del Norte viene lanzando sus satélites. Esto no es una idea nueva ya que los soviéticos fueron pioneros y probaron esa posibilidad hace décadas. Por lo tanto, Corea del Norte podría utilizar un satélite para llevar un dispositivo nuclear y detonarlo sobre Estados Unidos creando un EMP de alta altitud."

¿Qué indicios existen? ¿Hay motivos para alarmarse?

El ex científico de cohetes de la NASA James Oberg en su visita a la base de lanzamiento espacial Sohae de Corea del Norte, fue testigo de las elaboradas medidas adoptadas para ocultar las cargas útiles de lanzamiento espacial y concluyó que la amenaza EMP de los satélites de Corea del Norte no debería dejar de tomarse en serio: "Corea del Norte podría utilizar un satélite para colocar un artefacto nuclear en órbita y detonarlo Estados Unidos para iniciar un EMP. Aunque esta posibilidad parece improbable ya que supondría un nivel astronómico de irracionalidad por parte del régimen, creo sin embargo que a la vista de su programa espacial, ese nivel de locura resulta ya evidente."

¿Qué le pasaría a Estados Unidos en caso de un ataque mediante EMP?

"The common element that can produce such an impact from EMP is primarily electronics, so pervasive in all aspects of our society and military, coupled through critical infrastructures. Our vulnerability is increasing daily as our use of and dependence on electronics continues to grow. The impact of EMP is asymmetric in relation to potential protagonists who are not as dependent on modern electronics." (Cfr.: Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack)(http://www.empcommission.org/docs/empc_exec_rpt.pdf)

Imaginen cómo sería la vida diaria de los estadounidenses prescindiendo al 100% del ordenador, la tablet, el móvil, el teléfono fijo, la internet, la radio, la televisión..., y sin caldera, ni lavadora, ni microondas, ni frigorífico... en definitiva, prescindiendo al 100% de todo aquello que contenga componentes electrónicos en su interior. Eso es lo que les pasaría dentro de su casa. Fuera de ella: Ni coches..., ni gasolineras..., ni semáforos..., ni alarmas... ni hospitales... ni bomberos... ni policía... un ataque mediante EMP sobre Estados Unidos no requeriría contar con sistemas de guiado muy precisos pues el área de alcance es muy grande. Tampoco necesitaría ningún vehículo de reentrada porque el artefacto detona a gran altitud, por encima de la atmósfera. En definitiva: La posibilidad de un "Jaque Mate" a Estados Unidos por parte de Corea del Norte mediante un EMP existe, y por ello debe ser tenida en cuenta, quizá ahora más que nunca.

Industry 4.0 and the risk of nuclear proliferation

Because 3D printers can produce a wide variety of three-dimensional objects, the potential commercial and industrial applications are generating the arrival of a new manufacturing revolution, known as Industry 4.0.

Industry 4.0 is spreading in all the fields of manufacturing industry, and it also includes (¿why not?) defense industry. Some examples:

• The U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA) is already experimenting with 3D printing in the manufacture of rocket engines.  (Dfr.: Kimberly Newton, “NASA Engineers Test Combustion Chamber to Advance 3-D Printed Rocket Engine Design,” NASA.gov, December 8, 2016)
• The U.S. and British Navies have been using 3D printers on aircraft carriers at sea to produce customized UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) during deployments. (Cfr.: Kyle Mizokami, “The future of America’s aircraft carriers?  Floating drone factories,” The Week, April 21, 2016; Jon Rosamond, “U.S., U.K. Navies Expanding Experiments Using 3D Printing,’ USNI News, September 22, 2015.)

But not all about 3D printing is pink-coloured, as it presents certain risks that must be taken into account. In this regard, Matthew Kroenig and Tristan Volpe assessed the risk of nuclear proliferation in their article titled “3D printing the bomb?” (Cfr.: The Washington Quarterly, Vol. 38, No. 3, Fall 2015, pp. 7-19) and the topic is garnering attention among policy analysts.

Much of the concern surrounds whether 3D printing represents a new way for a state-level WMD program to circumvent nonproliferation export controls, thanks to use a convenient way to produce sensitive components: The law uses to run behind the life, and today we have to face the risk of following guidelines developed by the Nuclear Suppliers Group and Missile Technology Control Regime in an era when 3D Printing didn't exist... but to be applied followed in a new era where anybody can send electronically some different CAD files corresponding to different parts of a sensitive assembly, to be printed in different 3D printing service bureaus located in different countries. ¿Impossible? Not at all: If you can imagine it, it can happen. And if the Nuclear Suppliers Group and the Missile Technology Control Regime do not update their guidelines to the new challenges represented by the Industry 4.0, the hidden production and sale of sensitive WMD-relevant dual-use goods is not entirely hypothetical.

Additive Manufacturing for the US Navy’s Fleet Ballistic Missile program

With many of the companies that are designing and manufacturing weapons for the military using more and more Additive Manufacturing (AM) systems in their workflow, it was only a matter of time until 3D printed components made their way into arms and weapons.

Of course all we know that NASA and the US military have used 3D printed components to successfully test advanced prototype airplanes, spacecraft and even ground vehicles... But there aren't many more mission- and life-critical systems than a submarined nuclear ballistic missile.

This week, for the first time, a 3D printed component was used in a test flight for the new, high-tech upgrade to the US Navy’s Fleet Ballistic Missile program.  The component was designed and fabricated entirely using 3D design and 3D printing, a process that allowed Lockheed Martin engineers to produce the part in half the time it would take traditional methods.

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