इसरो ने थ्री डी प्रिंटिंग रॉकेट इंजन का सफ़लता पूर्वक परीक्षण किया 2024
9 मई को भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) ने एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की अभिनव तकनीक, जिसे 3डी प्रिंटिंग के नाम से भी जाना जाता है, के माध्यम से बनाए गए लिक्विड रॉकेट इंजन का सफल परीक्षण करके एक मील का पत्थर हासिल किया। PS4 नामक यह अभूतपूर्व इंजन, पोलर सैटेलाइट लॉन्च व्हीकल (PSLV) में चौथे चरण के इंजन के रूप में कार्य करता है और इसे इसरो द्वारा 3डी प्रिंटिंग तकनीकों का उपयोग करके निर्मित करने के लिए फिर से तैयार किया गया था।
क्या है 3d प्रिंटिंग तकनीक
3डी प्रिंटिंग की प्रक्रिया में कंप्यूटर द्वारा तैयार किए गए डिज़ाइन के आधार पर सामग्री की परत-दर-परत संयोजन के माध्यम से त्रि-आयामी वस्तुओं का निर्माण शामिल है।
यह अभिनव तकनीक प्रकृति में योगात्मक है, जो प्लास्टिक, कंपोजिट या बायो-मटेरियल जैसी सामग्रियों को धीरे-धीरे जोड़कर विभिन्न आकार, आकृति, बनावट और रंगों की वस्तुओं का उत्पादन करने की अनुमति देती है।
कैसे कार्य करता है 3d प्रिंटिंग मशीन
3D प्रिंटर पारंपरिक घटाव निर्माण विधियों के विपरीत, वांछित वस्तु के निर्माण के लिए एक लेयरिंग तकनीक का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध इतालवी कलाकार माइकल एंजेलो को लें, जिन्होंने अपनी उत्कृष्ट कृति, डेविड प्रतिमा को संगमरमर के एक ही ब्लॉक से सावधानीपूर्वक उकेरा, घटाव दृष्टिकोण को प्रदर्शित किया।
इसके विपरीत, 3D प्रिंटर जमीन से ऊपर निर्माण करके काम करते हैं, परत दर परत जोड़ते हैं जब तक कि अंतिम उत्पाद मूल दृष्टि से मेल नहीं खाता।
एक नियमित इंकजेट प्रिंटर के समान तरीके से, 3D प्रिंटर एक अनुक्रमिक प्रक्रिया का पालन करते हैं, जहाँ एक नोजल एक तरफ से दूसरी तरफ जाता है, मोम या प्लास्टिक जैसी बहुलक सामग्री को परत दर परत जमा करता है।
अगली परत को जोड़ने से पहले प्रत्येक परत को सूखने दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक त्रि-आयामी वस्तु बनाने के लिए एक दूसरे के ऊपर ढेर किए गए कई 2D प्रिंट जमा हो जाते हैं। एक ऑनलाइन तकनीकी समाचार स्रोत, बिल्ट इन की एक रिपोर्ट के अनुसार, यह विधि प्रभावशाली सटीकता और विवरण के साथ जटिल त्रि-आयामी वस्तुओं के निर्माण की अनुमति देती है।
इन मशीनों में कई तरह की चीज़ें बनाने की क्षमता है, जैसे कि गेंद और चम्मच जैसी बुनियादी चीज़ों से लेकर टिका और पहियों जैसे जटिल चलने वाले घटक। द इंडिपेंडेंट के अनुसार, बिना किसी उपकरण की ज़रूरत के हैंडलबार, सैडल, फ्रेम, पहिए, ब्रेक, पैडल और चेन सहित पूरी साइकिल को प्रिंट करना भी संभव है। इस प्रक्रिया में बस विभिन्न भागों को उनके निर्दिष्ट स्थानों पर रखना शामिल है।
इसरो ने PS4 इंजन के निर्माण के लिए 3D प्रिंटिंग का उपयोग किया
इसरोे ने विनिर्माण प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए PS4 इंजन के निर्माण के लिए 3D प्रिंटिंग का उपयोगकरने का विकल्प चुना। इस उन्नत तकनीक का लाभ उठाकर, इसरो ने 14 अलग-अलग घटकों से इंजन के हिस्सों को सफलतापूर्वक एक ही टुकड़े में एकीकृत किया।
इस अभिनव दृष्टिकोण ने अंतरिक्ष एजेंसी को 19 वेल्ड जोड़ों की आवश्यकता को समाप्त करने में सक्षम बनाया, जिससे कच्चे माल के उपयोग में उल्लेखनीय 97% की कमी आई। इसके अतिरिक्त, 3D प्रिंटिंग को अपनाने से कुल उत्पादन समय में 60% की कमी आई, जो इस अत्याधुनिक विनिर्माण तकनीक की दक्षता और प्रभावशीलता को दर्शाता है।
पूर्ण उल्लेख
पृथ्वी से परे संधारणीय अन्वेषण के लिए एक महत्वपूर्ण मील के पत्थर में, विप्रो 3डी और इसरो ने भारत के ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान (पीएसएलवी) के लिए 3डी-मुद्रित रॉकेट इंजन का सफलतापूर्वक परीक्षण करने के लिए सहयोग किया है।
चौथे चरण के पीएस4 के लिए डिज़ाइन किया गया यह ग्राउंडब्रेकिंग इंजन भारत के अंतरिक्ष प्रयासों के भीतर एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक में एक बड़ी छलांग का प्रतिनिधित्व करता है।
इसरो ने पारंपरिक रूप से निर्मित पीएस4 इंजन को नया रूप देने के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (डीएफएएम) पद्धतियों के लिए डिज़ाइन का उपयोग किया। लेजर पाउडर बेड फ़्यूजन के उपयोग के माध्यम से, इंजन घटकों की संख्या 14 से घटकर सिर्फ़ एक रह गई, जिसके परिणामस्वरूप 19 वेल्ड जोड़ों को हटाया गया।
इस अधिक कुशल डिज़ाइन ने कच्चे माल की खपत और उत्पादन समय को महत्वपूर्ण रूप से कम कर दिया, जिससे अंततः दक्षता और प्रदर्शन दोनों में वृद्धि हुई।
नाइट्रोजन टेट्रॉक्साइड और मोनोमेथिल हाइड्रैज़िन के बाइप्रोपेलेंट मिश्रण का उपयोग करने वाले PS4 इंजन को इसरो के लिक्विड प्रोपल्शन सिस्टम्स सेंटर (LPSC) द्वारा विकसित किया गया था।
भारतीय उद्योग भागीदार विप्रो 3डी के साथ सहयोग करते हुए, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया को अंजाम दिया गया। इंजन के प्रदर्शन मेट्रिक्स को मान्य करने के लिए प्रवाह और थर्मल मॉडलिंग, संरचनात्मक सिमुलेशन और कई हॉट टेस्ट को शामिल करते हुए गहन मूल्यांकन किए गए।
665 सेकंड के सफल हॉट टेस्ट से पहले, इसरो ने कठोर विकासात्मक परीक्षण किए, जिसमें पूरी तरह से एकीकृत इंजन के चार हॉट टेस्ट शामिल थे।
इन सावधानीपूर्वक मूल्यांकनों ने विभिन्न परिदृश्यों में इंजन की क्षमता और निर्भरता की पुष्टि की, जिससे परिचालन कार्यान्वयन के लिए इसकी तैयारी सुनिश्चित हुई।
3D प्रिंटेड PS4 इंजन का सफल हॉट टेस्ट रॉकेट इंजन के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक को अपनाने में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।
इस इंजन को मानक PSLV कार्यक्रम में एकीकृत करने का इसरो का इरादा भारत की अंतरिक्ष पहलों के भीतर उन्नत विनिर्माण तकनीकों में एक नया अध्याय शुरू करता है, जो भविष्य के मिशनों के लिए बढ़ी हुई दक्षता और स्थिरता का वादा करता है।