Hatramin'ny taonjato faha-20, dia liana tamin'ny fikarohana ny habakabaka sy ny fahatakarana izay any ambadiky ny Tany ny olombelona. Ireo fikambanana lehibe toa ny NASA sy ny ESA dia teo amin'ny lohalaharana amin'ny fikarohana ny habakabaka, ary mpilalao manan-danja iray hafa amin'ity fandresena ity ny fanontana 3D. Miaraka amin'ny fahafahana mamokatra haingana ireo singa sarotra amin'ny vidiny mirary, ity teknolojia famolavolana ity dia miha-malaza hatrany amin'ny orinasa. Mahatonga ny famoronana fampiharana maro ho azo atao izany, toy ny zanabolana, akanjo habakabaka, ary singa balafomanga. Raha ny marina, araka ny SmarTech, ny sandan'ny tsena amin'ny famokarana akora fanampiny ao amin'ny indostrian'ny habakabaka tsy miankina dia antenaina hahatratra €2.1 lavitrisa amin'ny taona 2026. Izany dia mametraka ny fanontaniana hoe: Ahoana no ahafahan'ny fanontana 3D manampy ny olombelona hahomby amin'ny habakabaka?
Tany am-piandohana, ny fanontana 3D dia nampiasaina indrindra ho an'ny prototyping haingana tao amin'ny indostrian'ny fitsaboana, fiara ary fiaramanidina. Na izany aza, rehefa niely patrana kokoa ity teknolojia ity, dia nitombo ny fampiasana azy ho an'ny singa ampiasaina amin'ny tanjona farany. Ny teknolojia fanamboarana metaly fanampiny, indrindra ny L-PBF, dia namela ny famokarana metaly isan-karazany manana toetra sy faharetana mety amin'ny toe-javatra tafahoatra. Ny teknolojia fanontana 3D hafa, toy ny DED, binder jetting, ary extrusion process, dia ampiasaina ihany koa amin'ny fanamboarana singa fiaramanidina. Tato anatin'ny taona vitsivitsy, dia nipoitra ireo maodely ara-barotra vaovao, miaraka amin'ireo orinasa toa ny Made in Space sy Relativity Space izay mampiasa teknolojia fanontana 3D mba hamolavolana singa fiaramanidina.
Relativity Space dia mamolavola mpanonta 3D ho an'ny indostrian'ny fiaramanidina
Teknolojia fanontana 3D amin'ny sehatry ny aerospace
Ankehitriny rehefa nampidirintsika izy ireo, andeha hojerentsika akaiky ireo teknolojia fanontana 3D isan-karazany ampiasaina amin'ny indostrian'ny fiaramanidina. Voalohany, tokony homarihina fa ny fanamboarana akora fanampiny metaly, indrindra ny L-PBF, no be mpampiasa indrindra amin'ity sehatra ity. Ity dingana ity dia misy ny fampiasana angovo laser mba hampifangaroana vovoka metaly tsikelikely. Mety indrindra amin'ny famokarana ampahany kely, sarotra, voafaritra tsara ary namboarina manokana. Afaka mandray soa avy amin'ny DED ihany koa ireo mpanamboatra fiaramanidina, izay misy ny fametrahana tariby na vovoka metaly ary ampiasaina indrindra amin'ny fanamboarana, fanosorana, na famokarana ampahany metaly na seramika namboarina manokana.
Mifanohitra amin'izany kosa, ny "binder jetting", na dia mahasoa aza raha ny hafainganam-pandehan'ny famokarana sy ny vidiny mirary, dia tsy mety amin'ny famokarana singa mekanika avo lenta satria mitaky dingana fanamafisana aorian'ny fanodinana izay mampitombo ny fotoana fanamboarana ny vokatra farany. Mandaitra ihany koa ny teknolojia extrusion amin'ny tontolo iainana eny amin'ny habakabaka. Tsara homarihina fa tsy ny polymers rehetra no mety ampiasaina eny amin'ny habakabaka, fa ny plastika avo lenta toy ny PEEK dia afaka manolo ny singa metaly sasany noho ny tanjany. Na izany aza, ity dingana fanontana 3D ity dia mbola tsy dia miely patrana loatra, fa mety ho lasa fananana sarobidy ho an'ny fikarohana habakabaka amin'ny alàlan'ny fampiasana fitaovana vaovao.
Teknolojia ampiasaina betsaka amin'ny fanontana 3D ho an'ny fiaramanidina ny Laser Powder Bed Fusion (L-PBF).
Ny mety ho vitan'ny akora eny amin'ny habakabaka
Nikaroka fitaovana vaovao amin'ny alalan'ny fanontana 3D ny indostrian'ny fiaramanidina, nanolotra safidy vaovao izay mety hanakorontana ny tsena. Na dia ny metaly toy ny titane, aliminioma, ary ny firaka nikela-krôma aza no tena ifantohana, dia mety hisy fitaovana vaovao tsy ho ela hisarika ny sain'ny olona: ny regolith amin'ny volana. Ny regolith amin'ny volana dia sosona vovoka mandrakotra ny volana, ary nasehon'ny ESA ny tombontsoa azo avy amin'ny fampifangaroana azy amin'ny fanontana 3D. Advenit Makaya, injeniera zokiolona amin'ny famokarana ao amin'ny ESA, dia mamaritra ny regolith amin'ny volana ho mitovy amin'ny simenitra, indrindra fa vita amin'ny silikônina sy singa simika hafa toy ny vy, manezioma, aliminioma, ary oksizenina. Niara-niasa tamin'ny Lithoz ny ESA mba hamokatra ampahany kely azo ampiasaina toy ny visy sy ny kodiarana amin'ny fampiasana regolith amin'ny volana namboarina miaraka amin'ny toetra mitovy amin'ny vovoka amin'ny volana tena izy.
Ny ankamaroan'ny dingana tafiditra amin'ny fanamboarana regolith lunar dia mampiasa hafanana, ka mahatonga azy io hifanaraka amin'ny teknolojia toy ny SLS sy ny vahaolana fanontana fatorana vovoka. Mampiasa ny teknolojia D-Shape ihany koa ny ESA miaraka amin'ny tanjona hamokarana ampahany mivaingana amin'ny alàlan'ny fampifangaroana klôrida magnesium amin'ny fitaovana ary ny fampifangaroana azy amin'ny oksida magnesium hita ao amin'ny santionany namboarina. Ny iray amin'ireo tombony lehibe amin'ity fitaovana volana ity dia ny famaha printy tsara kokoa, izay ahafahany mamokatra ampahany amin'ny fahamarinan-toerana ambony indrindra. Ity endri-javatra ity dia mety ho lasa fananana voalohany amin'ny fanitarana ny karazana fampiharana sy ny famokarana singa ho an'ny toby volana amin'ny ho avy.
Eny rehetra eny ny Regolith Lunar
Eo koa ny regolith Mars, izay manondro ireo akora ambanin'ny tany hita any Mars. Amin'izao fotoana izao, ireo masoivoho iraisam-pirenena momba ny habakabaka dia tsy afaka mahita ity akora ity, saingy tsy nanakana ny mpahay siansa tsy hikaroka ny mety ho vitany amin'ny tetikasa sasany momba ny habakabaka izany. Mampiasa santionany novokarina tamin'ity akora ity ireo mpikaroka ary mampifangaro azy amin'ny firaka titane mba hamokarana fitaovana na singa balafomanga. Ny valiny voalohany dia manondro fa ity akora ity dia hanome tanjaka bebe kokoa ary hiaro ny fitaovana amin'ny harafesina sy ny fahasimban'ny taratra. Na dia mitovy aza ny toetrany roa ireo, ny regolith lunar no fitaovana voasedra indrindra. Ny tombony iray hafa dia ny hoe azo amboarina eo an-toerana ireo akora ireo nefa tsy mila mitatitra akora manta avy any an-tany. Ankoatra izany, ny regolith dia loharanon-karena tsy mety ritra, izay manampy amin'ny fisorohana ny tsy fahampiana.
Ny fampiharana ny teknolojia fanontana 3D amin'ny indostrian'ny fiaramanidina
Mety miovaova arakaraka ny fomba fiasa ampiasaina ny fampiharana ny teknolojia fanontana 3D amin'ny indostrian'ny fiaramanidina. Ohatra, ny laser powder bed fusion (L-PBF) dia azo ampiasaina hanamboarana kojakoja sarotra sy fohy ezaka, toy ny rafitra fitaovana na kojakoja fanolo ho an'ny habakabaka. Ny Launcher, orinasa vao misondrotra any Kalifornia, dia nampiasa ny teknolojia fanontana 3D safira-metaly an'ny Velo3D mba hanatsarana ny motera roketa ranoka E-2. Ny fomba fiasan'ny mpanamboatra dia nampiasaina hamoronana ny turbine induction, izay mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanafainganana sy ny fitondrana ny LOX (oksizenina ranoka) ao amin'ny efitrano fandoroana. Ny turbine sy ny sensor dia samy natao pirinty tamin'ny alàlan'ny teknolojia fanontana 3D ary avy eo dia natambatra. Ity singa manavao ity dia manome ny roketa fikorianan'ny ranoka bebe kokoa sy hery bebe kokoa, ka mahatonga azy io ho ampahany manan-danja amin'ny motera.
Nandray anjara tamin'ny fampiasana ny teknolojia PBF tamin'ny fanamboarana ny motera balafomanga ranoka E-2 ny Velo3D.
Miely patrana ny fampiharana ny fanamboarana akora fanampiny, anisan'izany ny famokarana rafitra kely sy lehibe. Ohatra, ny teknolojia fanontana 3D toy ny vahaolana Stargate an'ny Relativity Space dia azo ampiasaina hanamboarana singa lehibe toy ny tanky solika ho an'ny balafomanga sy ny lelan'ny elatra. Noporofoin'ny Relativity Space izany tamin'ny alàlan'ny famokarana mahomby ny Terran 1, balafomanga saika vita pirinty 3D manontolo, anisan'izany ny tanky solika mirefy metatra maromaro. Ny fandefasana voalohany azy tamin'ny 23 martsa 2023, dia nampiseho ny fahombiazana sy ny fahatokisana ny fizotran'ny fanamboarana akora fanampiny.
Ny teknolojia fanontana 3D mifototra amin'ny extrusion dia ahafahana mamokatra ampahany amin'ny fampiasana fitaovana avo lenta toy ny PEEK. Ireo singa vita amin'ity thermoplastika ity dia efa nosedraina tany amin'ny habakabaka ary napetraka tao amin'ny Rashid rover ho ampahany amin'ny iraka any amin'ny volana UAE. Ny tanjon'ity fitsapana ity dia ny hanombanana ny fanoheran'ny PEEK amin'ny toe-javatra tafahoatra amin'ny volana. Raha mahomby, dia mety ho afaka hanolo ny ampahany metaly ny PEEK amin'ny toe-javatra izay vaky ny ampahany metaly na tsy ampy ny fitaovana. Fanampin'izany, ny toetran'ny PEEK maivana dia mety ho sarobidy amin'ny fikarohana habakabaka.
Azo ampiasaina hanamboarana kojakoja isan-karazany ho an'ny indostrian'ny fiaramanidina ny teknolojia fanontana 3D.
Tombontsoa azo avy amin'ny fanontana 3D amin'ny indostrian'ny fiaramanidina
Anisan'ny tombony azo amin'ny fanontana 3D eo amin'ny indostrian'ny fiaramanidina ny fanatsarana ny endriky ny ampahany raha oharina amin'ny teknika fanorenana nentim-paharazana. Nilaza i Johannes Homa, Tale Jeneralin'ny mpanamboatra mpanonta 3D Aotrisianina Lithoz, fa "ity teknolojia ity dia mahatonga ny ampahany ho maivana kokoa." Noho ny fahalalahana amin'ny famolavolana, ny vokatra vita pirinty 3D dia mahomby kokoa ary mitaky loharanon-karena vitsy kokoa. Misy fiantraikany tsara amin'ny fiantraikan'ny famokarana ampahany amin'ny tontolo iainana izany. Nasehon'ny Relativity Space fa ny famokarana fanampiny dia afaka mampihena be ny isan'ny singa ilaina amin'ny famokarana sambon-danitra. Ho an'ny balafomanga Terran 1, ampahany 100 no voatahiry. Ankoatra izany, ity teknolojia ity dia manana tombony lehibe amin'ny hafainganam-pandehan'ny famokarana, miaraka amin'ny balafomanga vita ao anatin'ny latsaky ny 60 andro. Mifanohitra amin'izany, ny fanamboarana balafomanga amin'ny alàlan'ny fomba nentim-paharazana dia mety haharitra taona maro.
Mikasika ny fitantanana ny loharanon-karena, ny fanontana 3D dia afaka mitahiry fitaovana ary, amin'ny tranga sasany, dia mamela ny fanodinana fako mihitsy aza. Farany, ny famokarana fanampiny dia mety ho lasa fananana sarobidy amin'ny fampihenana ny lanjan'ny balafomanga. Ny tanjona dia ny hampitombo ny fampiasana fitaovana eo an-toerana, toy ny regolith, ary hampihena ny fitaterana fitaovana ao anatin'ny sambon-danitra. Izany dia ahafahana mitondra mpanonta 3D ihany, izay afaka mamorona ny zava-drehetra eny an-toerana aorian'ny dia.
Efa nandefa ny iray amin'ireo mpanonta 3D-ny ho any amin'ny habakabaka ny Made in Space mba hotsapaina.
Famerana ny fanontana 3D eny amin'ny habakabaka
Na dia manana tombony maro aza ny fanontana 3D, dia mbola vaovao ihany ity teknolojia ity ary misy fetrany. Nilaza i Advenit Makaya hoe: "Ny iray amin'ireo olana lehibe amin'ny famokarana akora fanampiny ao amin'ny indostrian'ny fiaramanidina dia ny fanaraha-maso sy ny fanamarinana ny dingana." Afaka miditra ao amin'ny laboratoara ireo mpanamboatra ary mitsapa ny tanjaky ny singa tsirairay, ny fahatokisana ary ny firafitry ny singa tsirairay alohan'ny fanamarinana, dingana fantatra amin'ny anarana hoe fitsapana tsy manimba (NDT). Na izany aza, mety handany fotoana sy lafo izany, ka ny tanjona faratampony dia ny hampihenana ny filàna ireo fitsapana ireo. Vao haingana ny NASA no nanangana foibe iray handaminana ity olana ity, izay mifantoka amin'ny fanamarinana haingana ny singa metaly vokarin'ny famokarana akora fanampiny. Mikendry ny hampiasa kambana nomerika ny foibe mba hanatsarana ny modely informatika amin'ny vokatra, izay hanampy ny injeniera hahatakatra bebe kokoa ny fahombiazana sy ny fetran'ny singa, anisan'izany ny habetsaky ny tsindry azony zakaina alohan'ny vaky. Amin'ny fanaovana izany, manantena ny hanampy amin'ny fampiroboroboana ny fampiharana ny fanontana 3D ao amin'ny indostrian'ny fiaramanidina ny foibe, ka hahatonga azy io ho mahomby kokoa amin'ny fifaninanana amin'ny teknika famokarana nentim-paharazana.
Ireo singa ireo dia efa nandalo fitsapana feno momba ny fahatokisana sy ny tanjaka.
Etsy ankilany, hafa ny dingana fanamarinana raha toa ka atao any amin'ny habakabaka ny fanamboarana. Manazava i Advenit Makaya avy amin'ny ESA hoe: "Misy teknika iray izay ahitana ny famakafakana ireo singa mandritra ny fanontana." Ity fomba ity dia manampy amin'ny famaritana hoe iza avy ireo vokatra vita pirinty no mety sy izay tsy mety. Fanampin'izany, misy rafitra fanitsiana tena ho an'ny mpanonta 3D natao ho an'ny habakabaka ary andramana amin'ny milina metaly. Ity rafitra ity dia afaka mamantatra ireo lesoka mety hitranga amin'ny fizotran'ny fanamboarana ary manova ho azy ny masontsivana ao aminy mba hanitsiana izay lesoka rehetra amin'ilay singa. Ireo rafitra roa ireo dia antenaina hanatsara ny fahatokisana ny vokatra vita pirinty any amin'ny habakabaka.
Mba hanamarinana ny vahaolana amin'ny fanontana 3D, ny NASA sy ny ESA dia nametraka fenitra. Ireo fenitra ireo dia ahitana andiana fitsapana mba hamaritana ny fahatokisana ny ampahany. Mandinika ny teknolojia "powder bed fusion" izy ireo ary manavao azy ireo ho an'ny dingana hafa. Na izany aza, maro ireo mpilalao lehibe amin'ny indostrian'ny fitaovana, toa an'i Arkema, BASF, Dupont, ary Sabic, no manome io fahafahana manara-maso io ihany koa.
Miaina any amin'ny habakabaka?
Noho ny fandrosoan'ny teknolojia fanontana 3D, dia nahita tetikasa maro nahomby teto an-tany isika izay mampiasa ity teknolojia ity hananganana trano. Izany dia mahatonga antsika hanontany tena raha azo ampiasaina amin'ny hoavy tsy ho ela na lavitra ity dingana ity mba hananganana rafitra azo iainana eny amin'ny habakabaka. Na dia tsy azo tanterahina aza ny fiainana eny amin'ny habakabaka amin'izao fotoana izao, ny fananganana trano, indrindra fa eny amin'ny volana, dia mety hahasoa ny mpanamory sambon-danitra amin'ny fanatanterahana iraka eny amin'ny habakabaka. Ny tanjon'ny Masoivoho Eoropeana momba ny Habakabaka (ESA) dia ny hanangana dome eny amin'ny volana amin'ny fampiasana regolith lunar, izay azo ampiasaina hanamboarana rindrina na biriky hiarovana ny mpanamory sambon-danitra amin'ny taratra. Araka ny voalazan'i Advenit Makaya avy amin'ny ESA, ny regolith lunar dia ahitana metaly 60% eo ho eo ary oksizenina 40% ary fitaovana tena ilaina amin'ny fahaveloman'ny mpanamory sambon-danitra satria afaka manome loharanon'oksizenina tsy misy fiafarany raha alaina avy amin'io fitaovana io.
Nanome fanampiana mitentina 57.2 tapitrisa dolara ho an'ny ICON ny NASA ho an'ny famolavolana rafitra fanontana 3D ho an'ny fananganana rafitra eo amin'ny velaran'ny volana ary miara-miasa amin'ny orinasa ihany koa izy ireo mba hamoronana toeram-ponenana ao Mars Dune Alpha. Ny tanjona dia ny hitsapana ny toe-piainana ao Mars amin'ny alàlan'ny fametrahana mpilatsaka an-tsitrapo hipetraka ao amin'ny toeram-ponenana mandritra ny herintaona, manahaka ny toe-javatra eo amin'ny Planeta Mena. Ireo ezaka ireo dia maneho dingana lehibe mankany amin'ny fananganana mivantana ireo rafitra vita pirinty 3D eo amin'ny volana sy Mars, izay mety hanokatra lalana ho an'ny fanjanahantany habakabaka ataon'ny olombelona.
Any amin'ny ho avy lavitra, ireo trano ireo dia afaka mamela ny fiainana ho velona any amin'ny habakabaka.
Fotoana fandefasana: 14 Jona 2023
