إذا واجهت القوات الأميركية هجومًا مكثفا من عدو يستهدف مركباتها المدرعة، فستحتاج إلى الاعتماد على المركبات المدرعة الثقيلة، مثل مركبات نقل قوات المشاة والقوات البرية بالإضافة إلى دبابات هجومية ذاتية التحكم، والتي ربما ستكون ذات أهمية مؤثرة وكبرى مثل الدبابات طراز أبرامز، وفقا لما نشرته "فوكس نيوز" نقلا عن مقال كريس أوزبورن المنشور بموقع "ورير مافن" العسكري.
وهكذا سيتم استخدام أعداد كبيرة من دبابات أبرامز المدججة بالسلاح والمدمجة والمجهزة لأي نوع من أنواع الهجوم البري واسع النطاق. ولا تتم هذه الخطوة دائما ببساطة كما قد يبدو الأمر؛ حيث إن دبابات أبرامز هي مركبات معارك معقدة تعتمد على طيف واسع من الأنظمة والتقنيات التي تعمل بشكل متناسق، بما في ذلك الذخيرة والأسلحة والدروع وأجهزة الاستشعار والإلكترونيات.
وتحتاج قطع غيار ومكونات دبابات أبرامز في كثير من الأحيان إلى إصلاح وتحديث وصيانة فعالة. ولكن تكون هناك صعوبة ومدة زمنية طويلة نسبيا في استبدال الأجزاء التالفة أو إصلاح قطع غيار أو استبدال أجزاء الدبابات، التي تتعرض لعطب أو تدمير خلال معارك حربية، مثل المحرك أو الدروع أو الإلكترونيات أو أنظمة الدفع.
تقنيات متطورة
ولهذا يشارك مختبر أبحاث الجيش الأميركي ARL في جهود متسارعة لوضع اللمسات الأخيرة على تكنولوجيا فائقة التطور لمواجهة مثل هذه التحديات، من خلال تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الناشئة والمصممة "لطباعة قطع غيار دبابات جديدة حسب الطلب"، وفقا لما ذكره دكتور براندون ماكويليامز، مهندس المواد ورئيس قسم صناعة المعادن المضافة بمختبر أبحاث الجيش الأميركي.
وأوضح ماكويليامز: "تستغرق بعض عمليات الصيانة والإصلاح للدبابات حاليا ما يصل إلى 12 شهرًا بسبب انتظار تصنيع قطعة غيار ما، بينما إذا تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، فيمكن الحصول على قطع الغيار بشكل أسرع كثيرًا.
وأضاف ماكويليامز أن الدبابات من طراز أبرامز، على وجه الخصوص، هي محور جهود الطباعة ثلاثية الأبعاد لقطع غيارها وأجزائها المختلفة، حيث طور مختبر ARL بالفعل مراوح ثلاثية الأبعاد بديلة لدبابات أبرامز.
البيئة الصحراوية
وشرح ماكويليامز قائلا: "إن محرك أبرامز توربيني، ويمكن عند الاستخدام في بيئة صحراوية، أن تعلق الرمال على شفرات مراوح المحرك تدريجيا بحيث تتوقف عن الحركة في مرحلة ما".
ولكن أظهرت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد طفرة واعدة في سرعة تلبية الاحتياجات من قطع الغيار التي تحتاج إليها عمليات الصيانة الدورية أو الأعطال المفاجئة بسبب اختلاف بيئات وطبيعة مناطق الاستخدام.
قطع غيار أصلية متقنة
لا تعتمد التقنية الجديدة على طباعة نسخ من قطع الغيار التالفة وإنما تتم الطباعة وفقا لبيانات ملفات رقمية لقطع الغيار الأصلية. ويتم وضع مساحيق معدنية وسبائك التيتانيوم في حاوية مثبتة على جانب آلات الطباعة الثلاثية الأبعاد، التي تتولى من خلال نظام تصنيع متقن، طبع ولحام المواد وتطويرها من طبقة تقدر بحوالي 20 ميكرون إلى 60 ميكرون من المسحوق والليزر، استنادًا إلى استراتيجية التقطيع وفقا لمواصفات كل قطعة غيار مطلوب نسخها، ويتم في النهاية على قطع غيار أصلية مطابقة للمواصفات بدقة تامة.
وأشار ماكويليامز، وفريقه من العلماء والمهندسين، إلى أن الابتكار الحالي يركز على استدامة المركبات والدبابات الحالية، إلا أن التقنية الجديدة ربما تساعد على إحداث نقلة نوعية في عمليات تصنيع المركبات المستقبلية أيضًا.