Ho tloha lekholong la bo20 la lilemo, moloko oa batho o 'nile oa khahloa ke ho hlahloba sebaka le ho utloisisa se ka nģ'ane ho Lefatše. Mekhatlo e meholo e kang NASA le ESA e bile ka pele ho lipatlisiso tsa sebaka, 'me sebapali se seng sa bohlokoa tlholong ena ke khatiso ea 3D. Ka bokhoni ba ho hlahisa likarolo tse rarahaneng ka potlako ka theko e tlase, theknoloji ena ea moralo e ntse e tuma haholo lik'hamphaning. E etsa hore ho thehoe lits'ebetso tse ngata ho khonehe, joalo ka lisathelaete, lisutu tsa sepakapaka le likarolo tsa rokete. Ha e le hantle, ho ea ka SmarTech, boleng ba 'maraka ba tlhahiso ea lisebelisoa tsa indasteri ea sepakapaka ea poraefete bo lebelletsoe ho fihla ho € 2.1 bilione ka 2026. Sena se hlahisa potso: Khatiso ea 3D e ka thusa batho joang ho ipabola sepakapakeng?
Qalong, khatiso ea 3D e ne e sebelisoa haholo-holo bakeng sa ho etsa li-prototyping ka potlako indastering ea bongaka, ea likoloi le ea lifofane. Leha ho le joalo, ha theknoloji e ntse e ata haholo, e ntse e sebelisoa haholo bakeng sa likarolo tsa morero oa ho qetela. Theknoloji ea tlhahiso ea tšepe e eketsang, haholo-holo L-PBF, e lumelletse tlhahiso ea mefuta e fapaneng ea litšepe tse nang le litšobotsi le ho tšoarella ho loketseng maemo a feteletseng a sebaka. Mahlale a mang a khatiso ea 3D, joalo ka DED, binder jetting, le ts'ebetso ea extrusion, le 'ona a sebelisoa tlhahisong ea likarolo tsa lifofane. Lilemong tsa morao tjena, ho hlahile mehlala e mecha ea khoebo, ka lik'hamphani tse kang Made in Space le Relativity Space tse sebelisang theknoloji ea khatiso ea 3D ho rala likarolo tsa lifofane.
Sebaka se hlahisang khatiso ea 3D bakeng sa indasteri ea lifofane
Theknoloji ea khatiso ea 3D lefapheng la lifofane
Jwale kaha re di hlahisitse, ha re shebeng haufiufi mahlale a fapaneng a kgatiso ya 3D a sebediswang indastering ya difofane. Taba ya pele, ho lokela ho hlokomelwa hore tlhahiso ya tshepe e eketsang, haholoholo L-PBF, ke yona e sebediswang haholo tshimong ena. Tshebetso ena e kenyeletsa ho sebedisa matla a laser ho kopanya lera la phofo ya tshepe ka lera. E loketse haholo bakeng sa ho hlahisa dikarolo tse nyane, tse rarahaneng, tse nepahetseng le tse ikgethileng. Bahlahisi ba difofane ba ka boela ba rua molemo ho DED, e kenyeletsang ho kenya terata ya tshepe kapa phofo mme e sebediswa haholoholo bakeng sa ho lokisa, ho kwahela, kapa ho hlahisa dikarolo tsa tshepe kapa tsa ceramic tse ikgethileng.
Ka lehlakoreng le leng, ho tjhesa ha di-binder, le hoja ho le molemo mabapi le lebelo la tlhahiso le ditjeo tse tlase, ha ho a lokela ho hlahisa dikarolo tsa mechini tse sebetsang hantle hobane ho hloka mehato ya ho matlafatsa kamora ho sebetsa e eketsang nako ya tlhahiso ya sehlahiswa sa ho qetela. Theknoloji ya ho ntsha di-extrusion le yona e sebetsa hantle tikolohong ya sebaka. Ho lokela ho hlokomelwa hore ha se di-polymer tsohle tse loketseng ho sebediswa sebakeng, empa dipolasetiki tse sebetsang hantle tse kang PEEK di ka nkela dikarolo tse ding tsa tshepe sebaka ka lebaka la matla a tsona. Leha ho le jwalo, tshebetso ena ya kgatiso ya 3D ha e so atile haholo, empa e ka ba letlotlo la bohlokwa bakeng sa ho hlahloba sebaka ka ho sebedisa thepa e ntjha.
Motsoako oa Bethe ea Phofo ea Laser (L-PBF) ke theknoloji e sebelisoang haholo khatisong ea 3D bakeng sa lifofane.
Bokhoni ba Lisebelisoa tsa Sebaka
Indasteri ea lifofane e ntse e hlahloba lisebelisoa tse ncha ka khatiso ea 3D, e fana ka litlhahiso tse ling tse ncha tse ka sitisang 'maraka. Le hoja litšepe tse kang titanium, aluminium le nickel-chromium li 'nile tsa e-ba tsona tse ka sehloohong, thepa e ncha e ka 'na ea utsoa leseli kapele: lunar regolith. Lunar regolith ke lera la lerōle le koahelang khoeli, 'me ESA e bontšitse melemo ea ho e kopanya le khatiso ea 3D. Advenit Makaya, moenjiniere e moholo oa tlhahiso oa ESA, o hlalosa lunar regolith e tšoana le konkreite, haholo-holo e entsoeng ka silicon le likarolo tse ling tsa lik'hemik'hale tse kang tšepe, magnesium, aluminium le oksijene. ESA e sebelisane le Lithoz ho hlahisa likarolo tse nyane tse sebetsang joalo ka li-screw le li-gear ho sebelisa lunar regolith e etsisitsoeng e nang le thepa e tšoanang le lerōle la khoeli la 'nete.
Bongata ba lits'ebetso tse amehang tlhahisong ea khoeli ea khoeli li sebelisa mocheso, e leng se etsang hore e lumellane le mahlale a kang SLS le litharollo tsa khatiso ea phofo. ESA e boetse e sebelisa theknoloji ea D-Shape ka sepheo sa ho hlahisa likarolo tse tiileng ka ho kopanya magnesium chloride le thepa le ho e kopanya le magnesium oxide e fumanoang sampole e etsisitsoeng. E 'ngoe ea melemo ea bohlokoa ea thepa ena ea khoeli ke qeto ea eona e ntle ea khatiso, e e nolofalletsang ho hlahisa likarolo ka ho nepahala ho hoholo. Tšobotsi ena e ka ba letlotlo la mantlha ho atoloseng mefuta e fapaneng ea lits'ebetso le likarolo tsa tlhahiso bakeng sa metheo ea khoeli ea nakong e tlang.
Lunar Regolith e hohle
Hape ho na le regolith ea Mars, e buang ka thepa e ka tlas'a lefatše e fumanoeng Mars. Hona joale, mekhatlo ea machaba ea sepakapaka e ke ke ea fumana thepa ena, empa sena ha sea ka sa thibela bo-rasaense ho batlisisa bokhoni ba eona mererong e itseng ea lifofane. Bafuputsi ba sebelisa mehlala e etsisitsoeng ea thepa ena 'me ba e kopanya le motsoako oa titanium ho hlahisa lisebelisoa kapa likarolo tsa rokete. Liphetho tsa pele li bontša hore thepa ena e tla fana ka matla a holimo le ho sireletsa lisebelisoa ho mafome le tšenyo ea mahlaseli. Le hoja thepa ena e 'meli e na le thepa e tšoanang, lunar regolith e ntse e le thepa e lekiloeng ka ho fetisisa. Molemo o mong ke hore thepa ena e ka etsoa sebakeng seo ntle le tlhoko ea ho tsamaisa thepa e tala ho tloha Lefatšeng. Ho phaella moo, regolith ke mohloli oa thepa o sa feleng, o thusang ho thibela khaello.
Tšebeliso ea theknoloji ea khatiso ea 3D indastering ea lifofane
Ditshebediso tsa theknoloji ya kgatiso ya 3D indastering ya difofane di ka fapana ho latela tshebetso e itseng e sebediswang. Mohlala, ho kopanya bethe ya phofo ya laser (L-PBF) ho ka sebediswa ho etsa dikarolo tse rarahaneng tsa nako e kgutshwane, tse kang ditsamaiso tsa disebediswa kapa dikarolo tse setseng tsa sebaka. Launcher, k'hamphani e qalang e California, e sebedisitse theknoloji ya kgatiso ya 3D ya sapphire-metal ya Velo3D ho ntlafatsa enjene ya yona ya rokete ya metsi ya E-2. Tshebetso ya moetsi e sebediseditswe ho theha turbine ya induction, e bapalang karolo ya bohlokwa ho potlakisa le ho kganna LOX (oxygen e metsi) ka phaposing ya ho tuka. Turbine le sensor di ile tsa hatiswa ka nngwe ho sebediswa theknoloji ya kgatiso ya 3D mme tsa kopanngwa. Karolo ena e ntjha e fa rokete phallo e kgolo ya mokelikeli le matla a maholo, e leng se etsang hore e be karolo ya bohlokwa ya enjene.
Velo3D e kentse letsoho tšebelisong ea theknoloji ea PBF ho hlahiseng enjene ea rokete ea metsi ea E-2.
Tlhahiso ea litlatsetso e na le lits'ebetso tse pharaletseng, ho kenyeletsoa tlhahiso ea meaho e menyenyane le e meholo. Mohlala, mahlale a khatiso a 3D joalo ka tharollo ea Stargate ea Relativity Space a ka sebelisoa ho hlahisa likarolo tse kholo joalo ka litanka tsa mafura tsa rokete le mahare a propeller. Relativity Space e pakile sena ka tlhahiso e atlehileng ea Terran 1, rokete e hatisitsoeng hoo e batlang e le ka botlalo ka 3D, ho kenyeletsoa le tanka ea mafura e bolelele ba limithara tse 'maloa. Ho qala ha eona ka lekhetlo la pele ka la 23 Hlakubele 2023, ho bontšitse bokhoni le ts'epo ea lits'ebetso tsa tlhahiso ea litlatsetso.
Theknoloji ea khatiso ea 3D e thehiloeng ho extrusion e boetse e lumella tlhahiso ea likarolo tse sebelisang thepa e sebetsang hantle joalo ka PEEK. Likarolo tse entsoeng ka thermoplastic ena li se li lekiloe sebakeng 'me li behiloe ho Rashid rover e le karolo ea thomo ea khoeli ea UAE. Morero oa teko ena e ne e le ho lekola ho hanyetsa ha PEEK maemong a feteletseng a khoeli. Haeba e atleha, PEEK e ka khona ho nkela likarolo tsa tšepe sebaka maemong ao likarolo tsa tšepe li robehang kapa thepa e haellang. Ho feta moo, thepa e bobebe ea PEEK e ka ba ea bohlokoa ho hlahlobisiseng sebaka.
Theknoloji ea khatiso ea 3D e ka sebelisoa ho hlahisa likarolo tse fapaneng bakeng sa indasteri ea lifofane.
Melemo ea khatiso ea 3D indastering ea lifofane
Melemo ea khatiso ea 3D indastering ea lifofane e kenyelletsa ponahalo e ntlafalitsoeng ea ho qetela ea likarolo ha e bapisoa le mekhoa ea setso ea kaho. Johannes Homa, CEO oa moetsi oa khatiso ea 3D oa Austria Lithoz, o boletse hore "theknoloji ena e etsa hore likarolo li be bobebe." Ka lebaka la bolokolohi ba moralo, lihlahisoa tse hatisitsoeng tsa 3D li sebetsa hantle haholo 'me li hloka mehloli e fokolang. Sena se na le tšusumetso e ntle tšusumetsong ea tikoloho ea tlhahiso ea likarolo. Relativity Space e bontšitse hore tlhahiso ea litlatsetso e ka fokotsa haholo palo ea likarolo tse hlokahalang ho etsa sefofa-sebakeng. Bakeng sa rokete ea Terran 1, likarolo tse 100 li ile tsa bolokoa. Ho phaella moo, theknoloji ena e na le melemo e meholo lebelong la tlhahiso, ka rokete e phethoang ka nako e ka tlase ho matsatsi a 60. Ka lehlakoreng le leng, ho etsa rokete ka mekhoa ea setso ho ka nka lilemo tse 'maloa.
Mabapi le tsamaiso ea lisebelisoa, khatiso ea 3D e ka boloka thepa 'me, maemong a mang, ea ba ea lumella ho sebelisoa hape ha litšila. Qetellong, tlhahiso ea litlatsetso e ka ba letlotlo la bohlokoa bakeng sa ho fokotsa boima ba lirokete tse tlohang. Sepheo ke ho eketsa tšebeliso ea thepa ea lehae, joalo ka regolith, le ho fokotsa ho tsamaisoa ha thepa ka har'a sepakapaka. Sena se etsa hore ho khonehe ho jara printa ea 3D feela, e ka hlahisang ntho e 'ngoe le e 'ngoe sebakeng seo kamora leeto.
Made in Space e se e rometse e 'ngoe ea liprinta tsa bona tsa 3D sebakeng bakeng sa liteko.
Meeli ea khatiso ea 3D sebakeng
Leha khatiso ea 3D e na le melemo e mengata, theknoloji ena e ntse e le ncha 'me e na le mefokolo. Advenit Makaya o itse, "E 'ngoe ea mathata a maholo ka tlhahiso ea litlatsetso indastering ea lifofane ke taolo ea ts'ebetso le netefatso." Bahlahisi ba ka kena laboratoring 'me ba leke matla a karolo ka 'ngoe, botšepehi le sebopeho sa micro pele ho netefatso, ts'ebetso e tsejoang e le teko e sa senyeheng (NDT). Leha ho le joalo, sena se ka nka nako e telele ebile se bitsa chelete e ngata, kahoo sepheo sa ho qetela ke ho fokotsa tlhoko ea liteko tsena. NASA e sa tsoa theha setsi sa ho sebetsana le bothata bona, se shebaneng le netefatso e potlakileng ea likarolo tsa tšepe tse entsoeng ke tlhahiso ea litlatsetso. Setsi sena se ikemiselitse ho sebelisa mafahla a dijithale ho ntlafatsa mehlala ea lik'homphieutha ea lihlahisoa, e leng se tla thusa baenjiniere ho utloisisa hamolemo ts'ebetso le mefokolo ea likarolo, ho kenyeletsoa le hore na ba ka mamella khatello e kae pele ho robeha. Ka ho etsa joalo, setsi se tšepa ho thusa ho khothaletsa ts'ebeliso ea khatiso ea 3D indastering ea lifofane, e leng se etsang hore e be e atlehang haholoanyane ho qothisana lehlokoa le mekhoa ea setso ea tlhahiso.
Likarolo tsena li fetile tekong e felletseng ea botšepehi le matla.
Ka lehlakoreng le leng, mokhoa oa netefatso o fapane haeba tlhahiso e etsoa sebakeng. Advenit Makaya oa ESA oa hlalosa, "Ho na le mokhoa o kenyeletsang ho sekaseka likarolo nakong ea khatiso." Mokhoa ona o thusa ho fumana hore na ke lihlahisoa life tse hatisitsoeng tse loketseng le tse sa lokelang. Ho feta moo, ho na le mokhoa oa ho itokisa bakeng sa liprinta tsa 3D tse reretsoeng sebaka 'me o ntse o lekoa mechineng ea tšepe. Sistimi ena e ka khetholla liphoso tse ka bang teng ts'ebetsong ea tlhahiso le ho fetola liparamente tsa eona ka bo eona ho lokisa liphoso leha e le life karolong eo. Litsamaiso tsena tse peli li lebelletsoe ho ntlafatsa ts'epo ea lihlahisoa tse hatisitsoeng sebakeng.
Ho netefatsa ditharollo tsa kgatiso ya 3D, NASA le ESA di thehile maemo. Maemo ana a kenyeletsa letoto la diteko ho fumana botshepehi ba dikarolo. Ba nahana ka theknoloji ya ho kopanya bethe ya phofo mme ba ntse ba e ntjhafatsa bakeng sa ditshebetso tse ding. Leha ho le jwalo, batshameki ba bangata ba ka sehloohong indastering ya thepa, jwalo ka Arkema, BASF, Dupont, le Sabic, le bona ba fana ka ho sala morao hona.
Ho phela sebakeng?
Ka tsoelo-pele ea theknoloji ea khatiso ea 3D, re bone merero e mengata e atlehileng Lefatšeng e sebelisang theknoloji ena ho haha matlo. Sena se etsa hore re ipotse hore na ts'ebetso ena e ka sebelisoa nakong e tlang kapa e telele ho haha meaho e ka ahuoang sebakeng. Leha ho phela sepakapakeng hona joale ho se utloahale, ho haha matlo, haholo-holo khoeling, ho ka ba molemo bakeng sa bo-ralifofane ho phetheng mesebetsi ea sepakapaka. Sepheo sa European Space Agency (ESA) ke ho haha matlo khoeling ho sebelisoa regolith ea khoeli, e ka sebelisoang ho haha mabota kapa litene ho sireletsa bo-ralifofane mahlaseling. Ho ea ka Advenit Makaya oa ESA, lunar regolith e entsoe ka tšepe e ka bang 60% le 40% ea oksijene 'me ke thepa ea bohlokoa bakeng sa ho phela ha bo-ralifofane hobane e ka fana ka mohloli o sa feleng oa oksijene haeba e ntšoa linthong tsena.
NASA e file ICON tjhelete e kaalo ka $57.2 milione bakeng sa ho ntshetsa pele sistimi ya kgatiso ya 3D bakeng sa ho aha meaho hodima kgwedi mme e boetse e sebedisana le khamphani ho theha sebaka sa bodulo sa Mars Dune Alpha. Sepheo ke ho leka maemo a bophelo Mars ka ho etsa hore baithaopi ba dule sebakeng sa bodulo selemo se le seng, ba etsisa maemo a Red Planet. Maiteko ana a emela mehato ya bohlokwa ya ho aha meaho e hatisitsweng ya 3D ka ho toba kgweding le Mars, e leng se ka qetellang se butse tsela bakeng sa ho koloneha ha batho sebakeng.
Nakong e tlang e telele, matlo ana a ka nolofalletsa bophelo ho phela sebakeng.
Nako ea poso: Phuptjane-14-2023
