Mai ke kenekulia 20, ua hoihoi ka lāhui kanaka i ka ʻimi ʻana i ka lewa a me ka hoʻomaopopo ʻana i nā mea ma waho o ka Honua.ʻO nā hui nui e like me NASA a me ESA ke poʻo o ka ʻimi ʻana i ka lewa, a ʻo kekahi mea pāʻani koʻikoʻi i kēia lanakila ʻana ʻo ia ka paʻi 3D.Me ka hiki ke hana wikiwiki i nā ʻāpana paʻakikī ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa, e ulu nui ana kēia ʻenehana hoʻolālā i nā ʻoihana.Hiki iā ia ke hana i nā noi he nui, e like me nā satellite, spacesuits, a me nā ʻāpana rocket.ʻO ka ʻoiaʻiʻo, e like me SmarTech, manaʻo ʻia ke kumukūʻai mākeke o ka ʻoihana hana hoʻohui pilikino e hiki ke piʻi i ka € 2.1 biliona e 2026. Ke hāpai nei kēia i ka nīnau: Pehea e hiki ai i ka paʻi 3D ke kōkua i ke kanaka e ʻoi aku ka maikaʻi ma ka lewa?
I ka hoʻomaka ʻana, hoʻohana nui ʻia ka paʻi 3D no ka prototyping wikiwiki i ka ʻoihana lapaʻau, automotive, a me aerospace.Eia nō naʻe, ʻoiai ua hoʻolaha nui ʻia ka ʻenehana, hoʻohana nui ʻia ia no nā ʻāpana hope loa.ʻO ka ʻenehana hana hoʻohui metala, ʻo ia hoʻi ʻo L-PBF, ua ʻae i ka hana ʻana i nā ʻano metala me nā hiʻohiʻona a me ka lōʻihi kūpono no nā kūlana ākea.Hoʻohana ʻia nā ʻenehana paʻi 3D ʻē aʻe, e like me DED, binder jetting, a me ke kaʻina extrusion, i ka hana ʻana i nā ʻāpana aerospace.I nā makahiki i hala iho nei, ua puka mai nā hiʻohiʻona ʻoihana hou, me nā hui e like me Made in Space a me Relativity Space e hoʻohana ana i ka ʻenehana paʻi 3D e hoʻolālā i nā ʻāpana aerospace.
Hoʻomohala ʻo Relativity Space i ka mīkini paʻi 3D no ka ʻoihana aerospace
ʻenehana paʻi 3D ma ka lewa
I kēia manawa ua hoʻolauna mākou iā lākou, e nānā pono kākou i nā ʻenehana paʻi 3D like ʻole i hoʻohana ʻia i ka ʻoihana aerospace.ʻO ka mea mua, pono e hoʻomaopopo ʻia ʻo ka hana hoʻohui metala, ʻoi aku ka L-PBF, ka mea i hoʻohana nui ʻia ma kēia kahua.Hoʻohana ʻia kēia kaʻina hana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu laser e hoʻohui i ka papa pauka metala ma ka papa.He kūpono loa ia no ka hana ʻana i nā ʻāpana liʻiliʻi, paʻakikī, pololei, a i hoʻopilikino ʻia.Hiki i nā mea hana Aerospace ke pōmaikaʻi mai DED, e pili ana i ka waiho ʻana i ka uea metala a i ʻole ka pauka a hoʻohana nui ʻia no ka hoʻoponopono ʻana, ka uhi ʻana, a i ʻole ka hana ʻana i nā metala a i ʻole nā ʻāpana seramika.
ʻO ka ʻokoʻa, ʻo ka binder jetting, ʻoiai ʻoi aku ka maikaʻi ma ke ʻano o ka wikiwiki o ka hana ʻana a me ke kumu kūʻai haʻahaʻa, ʻaʻole kūpono ia no ka hana ʻana i nā ʻāpana mīkini hana kiʻekiʻe no ka mea e koi ana i nā hana hoʻoikaika ma hope o ka hoʻoponopono ʻana e hoʻonui ai i ka manawa hana o ka huahana hope.He mea maikaʻi nō hoʻi ka ʻenehana Extrusion i ke kaiapuni ākea.Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻaʻole kūpono nā polymers a pau no ka hoʻohana ʻana i ka lewa, akā hiki i nā plastics hana kiʻekiʻe e like me PEEK ke hoʻololi i kekahi mau ʻāpana metala ma muli o ko lākou ikaika.Eia nō naʻe, ʻaʻole laha loa kēia kaʻina hana paʻi 3D, akā hiki ke lilo i waiwai waiwai no ka mākaʻikaʻi ākea me ka hoʻohana ʻana i nā mea hou.
ʻO Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) kahi ʻenehana i hoʻohana nui ʻia i ka paʻi 3D no ka aerospace.
Loaʻa i nā mea lewa
Ke ʻimi nei ka ʻoihana aerospace i nā mea hou ma o ka paʻi 3D, e noi ana i nā mea hou e hiki ke hoʻopau i ka mākeke.ʻOiai ʻo nā metala e like me ka titanium, aluminika, a me ka nickel-chromium alloys ka mea nui i manaʻo nui ʻia, hiki i kahi mea hou ke ʻaihue koke i ke kukui: lunar regolith.ʻO ka lunar regolith kahi papa lepo e uhi ana i ka mahina, a ua hōʻike ʻo ESA i nā pono o ka hoʻohui ʻana me ka paʻi 3D.Ua wehewehe ʻo Advenit Makaya, he ʻenekinia hana nui o ESA, i ka regolith lunar e like me ke koʻikoʻi, i hana mua ʻia me ke silika a me nā mea kemika ʻē aʻe e like me ka hao, magnesium, aluminika, a me ka oxygen.Ua hui pū ʻo ESA me Lithoz e hana i nā ʻāpana hana liʻiliʻi e like me nā wili a me nā mea hoʻohana me ka hoʻohana ʻana i ka regolith lunar simulated me nā waiwai e like me ka lepo o ka mahina maoli.
ʻO ka hapa nui o nā kaʻina hana i ka hana ʻana i ka lunar regolith e hoʻohana i ka wela, e hoʻohālikelike ʻia me nā ʻenehana e like me SLS a me nā hopena paʻi paʻi pauda.Ke hoʻohana nei ʻo ESA i ka ʻenehana D-Shape me ka pahuhopu o ka hana ʻana i nā ʻāpana paʻa ma o ka hui ʻana i ka magnesium chloride me nā mea waiwai a hoʻohui pū me ka magnesium oxide i loaʻa i ka specimen simulated.ʻO kekahi o nā pōmaikaʻi nui o kēia mea mahina ʻo ia ka hoʻonā paʻi ʻoi aku ka maikaʻi, hiki iā ia ke hana i nā ʻāpana me ka pololei loa.Hiki i kēia hiʻohiʻona ke lilo i mea waiwai nui i ka hoʻonui ʻana i ka laulā o nā noi a me nā mea hana hana no nā kumu lunar e hiki mai ana.
ʻO Lunar Regolith ma nā wahi a pau
Aia pū kekahi Martian regolith, e pili ana i nā mea lalo i loaʻa ma Mars.I kēia manawa, ʻaʻole hiki i nā keʻena kikowaena honua ke hoʻihoʻi i kēia mea, akā ʻaʻole kēia i hoʻōki i nā ʻepekema mai ka noiʻi ʻana i kona hiki i kekahi mau papahana aerospace.Ke hoʻohana nei nā mea noiʻi i nā hiʻohiʻona hoʻohālikelike o kēia mea a ke hui pū nei me ka titanium alloy e hana i nā mea hana a i ʻole nā mea rocket.Hōʻike nā hualoaʻa mua e hāʻawi kēia mea i ka ikaika kiʻekiʻe a pale i nā mea hana mai ka ʻōpala a me ka pōʻino radiation.ʻOiai he mau waiwai like kēia mau mea ʻelua, ʻo ka lunar regolith ka mea i hoʻāʻo ʻia.ʻO kekahi pono ʻē aʻe, hiki ke hana ʻia kēia mau mea ma ka pūnaewele me ka ʻole o ka lawe ʻana i nā mea maka mai ka Honua.Eia kekahi, ʻo regolith kahi kumu waiwai pau ʻole, e kōkua ana i ka pale ʻana i ka hemahema.
Nā noi o ka ʻenehana paʻi 3D i ka ʻoihana aerospace
Hiki ke ʻokoʻa nā noi o ka ʻenehana paʻi 3D i ka ʻoihana aerospace ma muli o ke kaʻina hana i hoʻohana ʻia.No ka laʻana, hiki ke hoʻohana ʻia ka laser powder bed fusion (L-PBF) no ka hana ʻana i nā ʻāpana pōkole koʻikoʻi, e like me nā ʻōnaehana mea hana a i ʻole nā wahi kaʻawale.Ua hoʻohana ʻo Launcher, kahi hoʻomaka hoʻomaka ma Kaleponi, i ka ʻenehana paʻi 3D sapphire-metal a Velo3D e hoʻomaikaʻi i kāna ʻenekini rocket wai E-2.Ua hoʻohana ʻia ke kaʻina hana a ka mea hana no ka hana ʻana i ka turbine induction, kahi mea koʻikoʻi i ka hoʻolalelale ʻana a me ka hoʻokele ʻana i ka LOX (wai oxygen) i loko o ke keʻena puhi.Ua paʻi ʻia ka turbine a me ka sensor me ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana paʻi 3D a laila hui ʻia.Hāʻawi kēia ʻāpana hou i ka rocket me ka kahe nui o ka wai a me ka ʻoi aku ka nui, e lilo ia i ʻāpana koʻikoʻi o ka mīkini
Hāʻawi ʻo Velo3D i ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana PBF i ka hana ʻana i ka ʻenekini rocket wai E-2.
Loaʻa i ka hana hoʻohui i nā noi ākea, me ka hana ʻana i nā hale liʻiliʻi a nui.No ka laʻana, hiki ke hoʻohana ʻia nā ʻenehana paʻi 3D e like me Relativity Space's Stargate solution no ka hana ʻana i nā ʻāpana nui e like me nā pahu wahie rocket a me nā lau propeller.Ua hōʻoia ʻo Relativity Space i kēia ma o ka hana kūleʻa ʻana o ka Terran 1, kahi pōhaku paʻi 3D kokoke loa, me kahi pahu wahie ka lōʻihi.ʻO kāna hoʻomaka mua ʻana ma Malaki 23, 2023, hōʻike i ka pono a me ka hilinaʻi o nā kaʻina hana hoʻohui.
Hiki i ka ʻenehana paʻi 3D-extrusion ke hana i nā ʻāpana me ka hoʻohana ʻana i nā mea hana kiʻekiʻe e like me PEEK.Ua hoʻāʻo ʻia nā ʻāpana i hana ʻia o kēia thermoplastic i ka lewa a kau ʻia ma ka Rashid rover ma ke ʻano o ka misionari lunar UAE.ʻO ke kumu o kēia hoʻāʻo ʻana ʻo ia ka loiloi ʻana i ke kūʻē ʻana o PEEK i nā kūlana mahina ʻoi loa.Inā kūleʻa, hiki i ka PEEK ke hoʻololi i nā ʻāpana metala i nā kūlana i haki ʻia nā ʻāpana metala a i liʻiliʻi paha nā mea.Eia kekahi, waiwai nui paha nā waiwai māmā o PEEK i ka ʻimi ākea.
Hiki ke hoʻohana ʻia ka ʻenehana paʻi 3D e hana i nā ʻāpana like ʻole no ka ʻoihana aerospace.
Nā pōmaikaʻi o ka paʻi 3D i ka ʻoihana aerospace
ʻO nā pōmaikaʻi o ka paʻi 3D i ka ʻoihana aerospace me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke ʻano hope o nā ʻāpana i hoʻohālikelike ʻia me nā ʻenehana hana kuʻuna.Ua ʻōlelo ʻo Johannes Homa, Luna Nui o ka mea paʻi paʻi 3D Austrian Lithoz, "ʻoi aku ka māmā o kēia ʻenehana i nā ʻāpana."Ma muli o ke kūʻokoʻa hoʻolālā, ʻoi aku ka maikaʻi o nā huahana paʻi 3D a koi aku i nā kumuwaiwai liʻiliʻi.He hopena maikaʻi kēia i ka hopena kaiapuni o ka hana ʻāpana.Ua hōʻike ʻo Relativity Space e hiki i ka hana hoʻohui ke hoʻemi nui i ka nui o nā mea e pono ai ke hana ʻana i nā mokulele mokulele.No ka rocket Terran 1, ua mālama ʻia nā ʻāpana 100.Eia kekahi, he mau mea maikaʻi loa kēia ʻenehana i ka wikiwiki o ka hana ʻana, me ka hoʻopau ʻana o ka rocket ma lalo o 60 mau lā.ʻO ka ʻokoʻa, ʻo ka hana ʻana i kahi rocket me ka hoʻohana ʻana i nā hana kuʻuna hiki ke lawe i kekahi mau makahiki.
E pili ana i ka hoʻokele waiwai, hiki i ka paʻi 3D ke mālama i nā lako a, i kekahi mau hihia, hiki ke ʻae i ka hana hou ʻana.ʻO ka hope, lilo paha ka hana hoʻohui i mea waiwai nui no ka hōʻemi ʻana i ke kaumaha o ka lawe ʻana i nā pōhaku.ʻO ka pahuhopu ka hoʻonui ʻana i ka hoʻohana ʻana i nā mea kūloko, e like me regolith, a hoʻemi i ka lawe ʻana i nā mea i loko o ka mokulele.ʻO kēia ka mea hiki ke lawe i kahi paʻi 3D wale nō, hiki ke hana i nā mea āpau ma ka pūnaewele ma hope o ka huakaʻi.
Ua hoʻouna mua ʻo Made in Space i kekahi o kā lākou mea paʻi 3D i ka lewa no ka hoʻāʻo ʻana.
Nā palena o ka paʻi 3D ma ke ākea
ʻOiai he nui nā pōmaikaʻi o ka paʻi 3D, ʻano hou ka ʻenehana a he mau palena.Ua ʻōlelo ʻo Advenit Makaya, "ʻO kekahi o nā pilikia nui me ka hana hoʻohui i loko o ka ʻoihana aerospace ʻo ia ka mana kaʻina a me ka hōʻoia ʻana."Hiki i nā mea hana ke komo i ka lab a hoʻāʻo i ka ikaika o kēlā me kēia ʻāpana, hilinaʻi, a me ka microstructure ma mua o ka hōʻoia ʻana, kahi kaʻina i kapa ʻia ʻo non-destructive testing (NDT).Eia naʻe, hiki i kēia ke hoʻopau i ka manawa a me ke kumukūʻai, no laila ʻo ka pahuhopu hope loa e hōʻemi i ka pono o kēia mau hoʻokolohua.Ua hoʻokumu hou ʻo NASA i kahi kikowaena no ka hoʻoponopono ʻana i kēia pilikia, e kālele ana i ka hōʻoia wikiwiki o nā mea metala i hana ʻia e ka hana hoʻohui.Manaʻo ke kikowaena e hoʻohana i nā māhoe kikohoʻe no ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā hiʻohiʻona kamepiula o nā huahana, e kōkua i nā mea ʻenekinia e hoʻomaopopo maikaʻi i ka hana a me nā palena o nā ʻāpana, me ka nui o ke kaomi e hiki iā lākou ke kū ma mua o ka haki ʻana.Ma ka hana ʻana pēlā, manaʻolana ke kikowaena e kōkua i ka hoʻolaha ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka paʻi 3D i ka ʻoihana aerospace, e ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokūkū me nā ʻenehana hana kuʻuna.
Ua loaʻa kēia mau ʻāpana i ka hilinaʻi piha a me ka hoʻāʻo ikaika.
Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻokoʻa ke kaʻina hana hōʻoia inā hana ʻia ka hana ma kahi ākea.Ua wehewehe ʻo ESA's Advenit Makaya, "Aia kahi ʻenehana e pili ana i ka nānā ʻana i nā ʻāpana i ka wā paʻi."Kōkua kēia ʻano hana e hoʻoholo i nā huahana i paʻi ʻia i kūpono a ʻaʻole hoʻi.Eia kekahi, aia kahi ʻōnaehana hoʻoponopono ponoʻī no nā mea paʻi 3D i manaʻo ʻia no ka lewa a ke hoʻāʻo ʻia nei ma nā mīkini metala.Hiki i kēia ʻōnaehana ke ʻike i nā hewa kūpono i ka hana hana a hoʻololi maʻalahi i kāna mau ʻāpana e hoʻoponopono i nā hemahema o ka ʻāpana.Manaʻo ʻia kēia mau ʻōnaehana ʻelua e hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi o nā huahana i paʻi ʻia ma ke ākea.
No ka hōʻoia ʻana i nā hoʻonā paʻi 3D, ua hoʻokumu ʻo NASA a me ESA i nā kūlana.Aia kēia mau maʻamau i nā ʻano hoʻāʻo e hoʻoholo ai i ka hilinaʻi o nā ʻāpana.Noʻonoʻo lākou i ka ʻenehana hoʻohui ʻana i ka lepo a ke hoʻonui nei iā lākou no nā kaʻina hana ʻē aʻe.Eia nō naʻe, nui nā mea pāʻani nui i ka ʻoihana waiwai, e like me Arkema, BASF, Dupont, a me Sabic, hāʻawi pū i kēia traceability.
Noho i ka lewa?
Me ka holomua o ka ʻenehana paʻi 3D, ua ʻike mākou i nā papahana holomua he nui ma ka Honua e hoʻohana nei i kēia ʻenehana no ke kūkulu hale.He mea kēia e noʻonoʻo ai mākou inā paha e hoʻohana ʻia kēia kaʻina hana i kahi kokoke a i ʻole ka lōʻihi e hiki mai ana e kūkulu i nā hale noho ma ka lewa.ʻOiai ʻaʻole kūpono ka noho ʻana ma ka lewa i kēia manawa, ʻo ke kūkulu ʻana i nā hale, ʻoi loa ma ka mahina, hiki ke kōkua i nā astronauts i ka hoʻokō ʻana i nā mikiona lewa.ʻO ka pahuhopu o ka European Space Agency (ESA) ʻo ia ke kūkulu ʻana i nā domes ma ka mahina me ka hoʻohana ʻana i ka regolith lunar, hiki ke hoʻohana ʻia e hana i nā pā a i ʻole nā pilikia e pale aku i nā astronauts mai ka radiation.Wahi a Advenit Makaya mai ESA, ua haku ʻia ka lunar regolith ma kahi o 60% metala a me 40% oxygen a he mea pono ia no ke ola ʻana o ka astronaut no ka mea hiki iā ia ke hāʻawi i kahi kumu pau ʻole o ka oxygen ke lawe ʻia mai kēia mea.
Ua hāʻawi ʻo NASA i kahi kālā $57.2 miliona iā ICON no ka hoʻomohala ʻana i kahi ʻōnaehana paʻi 3D no ke kūkulu ʻana i nā hale ma luna o ka lunar a ke hana pū nei me ka hui e hana i kahi noho ʻo Mars Dune Alpha.ʻO ka pahuhopu ka hoʻāʻo ʻana i nā kūlana ola ma Mars ma ka loaʻa ʻana o nā mea manawaleʻa e noho i kahi noho no hoʻokahi makahiki, e hoʻohālikelike ana i nā kūlana ma ka Red Planet.Hōʻike kēia mau hana i nā hana koʻikoʻi i ke kūkulu pololei ʻana i nā hale paʻi 3D ma ka mahina a me Mars, i hiki ke hoʻokaʻawale i ke ala no ka noho ʻana o ke kanaka.
I ka wā e hiki mai ana, hiki i kēia mau hale ke ola i ka lewa.
Ka manawa hoʻouna: Iune-14-2023