Kemgbe narị afọ nke 20, ụmụ mmadụ enweela mmasị n'ịchọpụta mbara igwe na ịghọta ihe dị n'èzí ụwa. Ndị isi òtù dịka NASA na ESA anọwo na-ebute ụzọ n'ịchọgharị mbara igwe, ihe ọzọ dị mkpa na mmeri a bụ mbipụta 3D. Site n'ike imepụta akụkụ dị mgbagwoju anya ngwa ngwa na ọnụ ala dị ala, teknụzụ imewe a na-aghọwanye ewu ewu n'ụlọ ọrụ. Ọ na-eme ka imepụta ọtụtụ ngwa kwe omume, dị ka satịlaịtị, uwe mbara igwe, na ihe ndị mejupụtara rọketi. N'ezie, dịka SmarTech si kwuo, a na-atụ anya na uru ahịa nke mmepụta ihe mgbakwunye ụlọ ọrụ mbara igwe nkeonwe ga-eru ijeri euro 2.1 ka ọ na-erule 2026. Nke a na-ewelite ajụjụ: Olee otú mbipụta 3D ga-esi nyere ụmụ mmadụ aka ịka mma na mbara igwe?
Ná mmalite, a na-ejikarị mbipụta 3D eme ihe maka imepụta ihe ngosi ngwa ngwa n'ụlọ ọrụ ahụike, ụgbọ ala, na ụlọ ọrụ ụgbọelu. Agbanyeghị, ka teknụzụ ahụ na-agbasa nke ọma, a na-eji ya eme ihe maka ihe ndị e ji eme ihe ikpeazụ. Teknụzụ mmepụta ihe mgbakwunye ígwè, karịsịa L-PBF, enyela ohere imepụta ọtụtụ ọla nwere njirimara na ogologo oge dabara adaba maka ọnọdụ mbara igwe dị oke njọ. A na-ejikwa teknụzụ mbipụta 3D ndị ọzọ, dị ka DED, binder jetting, na extrusion process, na mmepụta nke ihe ndị e ji eme ihe na mbara igwe. N'afọ ndị na-adịbeghị anya, ụdị azụmaahịa ọhụrụ apụtala, ụlọ ọrụ dịka Made in Space and Relativity Space na-eji teknụzụ mbipụta 3D emepụta ihe ndị e ji eme ihe na mbara igwe.
Ụlọ ọrụ Relativity Space na-emepụta ngwa nbipute 3D maka ụlọ ọrụ ụgbọelu
Teknụzụ mbipụta 3D na mbara igwe
Ugbua anyị webatara ha, ka anyị leba anya nke ọma na teknụzụ mbipụta 3D dị iche iche eji eme ihe n'ụlọ ọrụ ụgbọelu. Nke mbụ, ọ dị mkpa ịmara na imepụta ihe mgbakwunye ígwè, karịsịa L-PBF, bụ nke a na-ejikarị eme ihe n'ọhịa a. Usoro a gụnyere iji ike laser jikọta ntụ ntụ ígwè site na oyi akwa. Ọ dabara nke ọma maka imepụta obere akụkụ, mgbagwoju anya, kpọmkwem, na nke ahaziri iche. Ndị na-emepụta ụgbọelu nwekwara ike irite uru site na DED, nke gụnyere itinye waya ígwè ma ọ bụ ntụ ntụ ma a na-ejikarị ya arụzi, mkpuchi, ma ọ bụ imepụta akụkụ ígwè ma ọ bụ seramiiki ahaziri iche.
N'ụzọ dị iche, jetting nke binder, ọ bụ ezie na ọ bara uru n'ihe gbasara ọsọ mmepụta na ọnụ ahịa dị ala, adịghị mma maka imepụta akụkụ igwe dị elu n'ihi na ọ chọrọ usoro siri ike mgbe nhazi gasịrị nke na-eme ka oge nrụpụta nke ngwaahịa ikpeazụ dịkwuo elu. Teknụzụ extrusion dịkwa irè na gburugburu ebe obibi oghere. Ọ dị mkpa ịmara na ọ bụghị polima niile dabara adaba maka ojiji na mbara igwe, mana plastik arụmọrụ dị elu dịka PEEK nwere ike dochie ụfọdụ akụkụ ígwè n'ihi ike ha. Agbanyeghị, usoro mbipụta 3D a ka adịkarịghị ebe niile, mana ọ nwere ike ịghọ ihe bara uru maka inyocha mbara igwe site na iji ihe ọhụrụ.
Ngwunye ihe ndina Laser Powder (L-PBF) bụ teknụzụ a na-ejikarị eme ihe n'ibipụta 3D maka ikuku.
Ike nke Ihe Ndị Dị n'Ọnụ Ụzọ
Ụlọ ọrụ ụgbọelu anọwo na-enyocha ihe ọhụrụ site na mbipụta 3D, na-atụ aro ihe ndị ọzọ nwere ike imebi ahịa. Ọ bụ ezie na ọla dị ka titanium, aluminom, na nickel-chromium alloys bụ isi ihe a na-elekwasị anya mgbe niile, ihe ọhụrụ nwere ike ịpụ apụ n'oge na-adịghị anya: regolith ọnwa. Lunar regolith bụ oyi akwa nke uzuzu na-ekpuchi ọnwa, ESA egosipụtakwala uru dị na ijikọta ya na mbipụta 3D. Advenit Makaya, onye injinia mmepụta ihe dị elu nke ESA, kọwara regolith ọnwa dị ka ihe yiri simenti, nke mejupụtara silicon na ihe ndị ọzọ dị ka ígwè, magnesium, aluminom, na oxygen. ESA arụkọla ọrụ na Lithoz iji mepụta obere akụkụ ọrụ dị ka skru na gia site na iji regolith ọnwa emere eme nke nwere ihe ndị yiri uzuzu ọnwa n'ezie.
Ọtụtụ n'ime usoro ndị a na-eme n'ịmepụta regolith ọnwa na-eji okpomọkụ eme ihe, na-eme ka ọ dakọọ na teknụzụ dịka SLS na ngwọta mbipụta ntụ ntụ. ESA na-ejikwa teknụzụ D-Shape na ebumnuche nke imepụta akụkụ siri ike site na ịgwakọta magnesium chloride na ihe ma jikọta ya na magnesium oxide dị na ihe nlereanya e mere ka ọ dị ka ihe atụ. Otu n'ime uru dị mkpa nke ihe ọnwa a bụ mkpebi mbipụta ya ka mma, na-eme ka ọ nwee ike ịmepụta akụkụ nwere nkọwa kachasị elu. Atụmatụ a nwere ike ịghọ ihe bara uru na ịgbasa ọtụtụ ngwa na ihe mmepụta maka ntọala ọnwa n'ọdịnihu.
Mbugharị ọnwa dị ebe niile
E nwekwara regolith nke Mars, nke na-ezo aka na ihe ndị dị n'okpuru ala a hụrụ na Mars. Ugbu a, ụlọ ọrụ mbara igwe mba ụwa enweghị ike iweghachite ihe a, mana nke a egbochighị ndị ọkà mmụta sayensị inyocha ike ya n'ọrụ ụgbọelu ụfọdụ. Ndị nchọpụta na-eji ihe atụ e mere ka ọ dị ka ihe a ma na-ejikọta ya na titanium alloy iji mepụta ngwaọrụ ma ọ bụ ihe ndị dị na roket. Nsonaazụ mbụ na-egosi na ihe a ga-enye ike dị elu ma chebe akụrụngwa site na nchara na mmebi radieshon. Ọ bụ ezie na ihe abụọ a nwere ihe ndị yiri ya, regolith nke ọnwa ka bụ ihe a kacha nwalee. Uru ọzọ bụ na enwere ike imepụta ihe ndị a n'ebe ahụ na-enweghị mkpa ibuga ihe ndị sitere n'ụwa. Na mgbakwunye, regolith bụ isi iyi ihe na-anaghị agwụ agwụ, na-enyere aka igbochi ụkọ.
Ngwa nke teknụzụ obibi akwụkwọ 3D na ụlọ ọrụ ụgbọelu
Ojiji nke teknụzụ mbipụta 3D n'ime ụlọ ọrụ ụgbọelu nwere ike ịdị iche dabere na usoro a kapịrị ọnụ ejiri. Dịka ọmụmaatụ, enwere ike iji ngwakọta akwa laser powder (L-PBF) mepụta akụkụ dị mkpirikpi dị mgbagwoju anya, dị ka sistemụ ngwaọrụ ma ọ bụ akụkụ oghere. Launcher, ụlọ ọrụ mmalite dị na California, jiri teknụzụ mbipụta 3D nke Velo3D nke sapphire-metal iji melite injin roket mmiri mmiri E-2 ya. Ejiri usoro nke onye nrụpụta mepụta turbine induction, nke na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịgba ọsọ na ịkwọ LOX (oxygen mmiri mmiri) n'ime ụlọ ọkụ. E ji teknụzụ mbipụta 3D bipụta turbine na sensọ nke ọ bụla wee chịkọta ya. Akụkụ ọhụrụ a na-enye roket ahụ mmiri mmiri ka ukwuu na nrụgide ka ukwuu, na-eme ka ọ bụrụ akụkụ dị mkpa nke injin ahụ.
Velo3D tinyere aka na iji teknụzụ PBF eme ihe n'ịmepụta injin roket mmiri mmiri E-2.
Mmepụta ihe mgbakwunye nwere ọtụtụ ojiji, gụnyere mmepụta nke obere na nnukwu ihe owuwu. Dịka ọmụmaatụ, enwere ike iji teknụzụ mbipụta 3D dịka Relativity Space's Stargate solution mepụta nnukwu akụkụ dịka tankị mmanụ roket na agụba propeller. Relativity Space egosila nke a site na mmepụta nke ọma nke Terran 1, rọketi e biri ebi nke fọrọ nke nta ka ọ bụrụ 3D kpamkpam, gụnyere tankị mmanụ dị mita ole na ole. Mmalite mbụ ya na Machị 23, 2023, gosipụtara arụmọrụ na ntụkwasị obi nke usoro mmepụta ihe mgbakwunye.
Teknụzụ mbipụta 3D nke dabere na extrusion na-enyekwa ohere maka imepụta akụkụ site na iji ihe ndị dị elu dịka PEEK. A nwalelarị ihe ndị e ji thermoplastic a mee n'ime mbara igwe ma tinye ha na Rashid rover dịka akụkụ nke ọrụ ọnwa UAE. Ebumnuche nke nnwale a bụ inyocha iguzogide PEEK na ọnọdụ ọnwa dị oke njọ. Ọ bụrụ na ọ ga-aga nke ọma, PEEK nwere ike inwe ike dochie akụkụ ígwè n'ọnọdụ ebe akụkụ ígwè na-agbaji ma ọ bụ ihe ndị dị ụkọ. Na mgbakwunye, ihe ndị dị mfe nke PEEK nwere ike ịba uru na nchọpụta mbara igwe.
Enwere ike iji teknụzụ mbipụta 3D mepụta ọtụtụ akụkụ maka ụlọ ọrụ ụgbọ elu.
Uru nke ibipụta 3D na ụlọ ọrụ ụgbọelu
Uru nke mbipụta 3D n'ime ụlọ ọrụ ụgbọelu gụnyere imeziwanye ọdịdị ikpeazụ nke akụkụ ma e jiri ya tụnyere usoro owuwu ọdịnala. Johannes Homa, onye isi ụlọ ọrụ mmepụta ngwa nbipute 3D nke Austrian Lithoz, kwuru na "teknụzụ a na-eme ka akụkụ dị mfe." N'ihi nnwere onwe imewe, ngwaahịa ebipụtara 3D na-arụ ọrụ nke ọma ma chọọ obere akụrụngwa. Nke a nwere mmetụta dị mma na mmetụta gburugburu ebe obibi nke mmepụta akụkụ. Relativity Space egosila na mmepụta mgbakwunye nwere ike ibelata ọnụọgụgụ nke ihe ndị dị mkpa iji mepụta ụgbọ elu. Maka rọketi Terran 1, echekwara akụkụ 100. Na mgbakwunye, teknụzụ a nwere uru dị ukwuu na ọsọ mmepụta, ebe a na-emecha rọketi ahụ n'ime ihe na-erughị ụbọchị 60. N'ụzọ dị iche, imepụta rọketi site na iji usoro ọdịnala nwere ike were ọtụtụ afọ.
Banyere njikwa akụrụngwa, mbipụta 3D nwere ike ịchekwa ihe, ma n'ọnọdụ ụfọdụ, ọbụna nye ohere maka imegharị ihe mkpofu. N'ikpeazụ, imepụta ihe mgbakwunye nwere ike ịghọ ihe bara uru maka ibelata ibu nke rọketi. Ebumnuche bụ iji ihe ndị dị n'ógbè ahụ mee ihe karịa, dị ka regolith, ma belata mbufe nke ihe ndị dị n'ime ụgbọ elu. Nke a na-eme ka o kwe omume ibu naanị igwe nbipute 3D, nke nwere ike ịmepụta ihe niile n'ebe ahụ mgbe njem ahụ gasịrị.
Made in Space ezipụlarị otu n'ime igwe nbipute 3D ha gaa na mbara igwe maka nnwale.
Mmachi nke mbipụta 3D n'ime oghere
Ọ bụ ezie na mbipụta 3D nwere ọtụtụ uru, teknụzụ ahụ ka dị ọhụrụ ma nwee oke. Advenit Makaya kwuru, sị, "Otu n'ime nsogbu ndị bụ isi na mmepụta ihe mgbakwunye na ụlọ ọrụ ụgbọ elu bụ njikwa usoro na nkwenye." Ndị nrụpụta nwere ike ịbanye na ụlọ nyocha ma nwalee ike, ntụkwasị obi, na obere nhazi nke akụkụ ọ bụla tupu nkwenye, usoro a maara dị ka nnwale na-abụghị mbibi (NDT). Agbanyeghị, nke a nwere ike were oge ma dị oke ọnụ, yabụ ebumnuche kachasị bụ ibelata mkpa maka ule ndị a. NASA guzobere ebe etiti iji dozie okwu a, lekwasịrị anya na asambodo ngwa ngwa nke ihe mejupụtara ígwè nke mmepụta ihe mgbakwunye mepụtara. Ebe etiti ahụ na-achọ iji ejima dijitalụ melite ụdị kọmputa nke ngwaahịa, nke ga-enyere ndị injinia aka ịghọta arụmọrụ na oke nke akụkụ, gụnyere oke nrụgide ha nwere ike iguzogide tupu mgbawa. Site n'ime nke a, ebe etiti ahụ na-atụ anya inyere aka kwalite ojiji nke mbipụta 3D na ụlọ ọrụ ụgbọ elu, na-eme ka ọ dịkwuo irè n'ịsọ mpi na usoro mmepụta ọdịnala.
Ihe ndị a emeela nnwale zuru oke nke ntụkwasị obi na ike.
N'aka nke ọzọ, usoro nkwenye dị iche ma ọ bụrụ na emee mmepụta ihe n'ime oghere. Advenit Makaya nke ESA na-akọwa, "E nwere usoro nke gụnyere inyocha akụkụ ndị ahụ n'oge mbipụta." Usoro a na-enyere aka ịchọpụta ngwaahịa ebipụtara dabara adaba na nke na-adịghị mma. Na mgbakwunye, enwere sistemụ ndozi onwe maka ndị na-ebi akwụkwọ 3D nke e zubere maka oghere ma a na-anwale ya na igwe ígwè. Sistemụ a nwere ike ịchọpụta mmejọ nwere ike ime na usoro mmepụta ma gbanwee paramita ya na akpaghị aka iji dozie ntụpọ ọ bụla dị na akụkụ ahụ. A na-atụ anya na sistemụ abụọ a ga-eme ka ntụkwasị obi nke ngwaahịa ebipụtara dị mma na mbara igwe.
Iji kwado ngwọta mbipụta 3D, NASA na ESA eguzobela ụkpụrụ. Ụkpụrụ ndị a gụnyere usoro nnwale iji chọpụta ntụkwasị obi nke akụkụ. Ha na-atụle teknụzụ ngwakọta ihe ndina ntụ ntụ ma na-emelite ha maka usoro ndị ọzọ. Agbanyeghị, ọtụtụ ndị isi na ụlọ ọrụ ihe, dị ka Arkema, BASF, Dupont, na Sabic, na-enyekwa ohere ịchọpụta nke a.
Ibi n'ime mbara igwe?
Site na mmepe nke teknụzụ mbipụta 3D, anyị ahụla ọtụtụ ọrụ na-aga nke ọma n'ụwa nke na-eji teknụzụ a arụ ụlọ. Nke a na-eme ka anyị na-eche ma a ga-eji usoro a n'ọdịnihu dị nso ma ọ bụ dị anya iji wuo ụlọ obibi na mbara igwe. Ọ bụ ezie na ibi na mbara igwe abụghị ihe a na-apụghị ime eme ugbu a, iwu ụlọ, karịsịa na ọnwa, nwere ike ịba uru maka ndị na-enyocha mbara igwe n'imezu ọrụ mbara igwe. Ebumnuche nke European Space Agency (ESA) bụ iwu ụlọ elu n'ọnwa site na iji regolith ọnwa, nke enwere ike iji wuo mgbidi ma ọ bụ brik iji chebe ndị na-enyocha mbara igwe site na radieshon. Dịka Advenit Makaya si ESA si kwuo, regolith ọnwa nwere ihe dị ka 60% ígwè na 40% oxygen ma bụrụ ihe dị mkpa maka ndụ ndị na-enyocha mbara igwe n'ihi na ọ nwere ike inye isi iyi oxygen na-enweghị njedebe ma ọ bụrụ na ewepụta ya na ihe a.
NASA enyela ICON onyinye $57.2 nde maka imepụta usoro mbipụta 3D maka iwuli ihe owuwu n'elu ọnwa, ọ na-arụkọkwa ọrụ na ụlọ ọrụ ahụ iji mepụta ebe obibi Mars Dune Alpha. Ebumnuche ya bụ ịnwale ọnọdụ obibi na Mars site n'ime ka ndị ọrụ afọ ofufo biri n'ebe obibi ruo otu afọ, na-eme ka ọnọdụ dị na Red Planet yie ihe nlereanya. Mgbalị ndị a na-anọchite anya nzọụkwụ dị mkpa iji wuo ihe owuwu 3D ozugbo na ọnwa na Mars, nke nwere ike ime ka mmadụ nwee ike ịchị ụwa.
N'ọdịnihu dị anya, ụlọ ndị a nwere ike ime ka ndụ dịgide n'ime mbara igwe.
Oge ozi: Juun-14-2023
