Tan iyo qarnigii 20-aad, aadanaha waxaa la dhacsanaa sahaminta hawada sare iyo fahamka waxa ka baxsan Dhulka. Ururada waaweyn sida NASA iyo ESA ayaa hormuud ka ahaa sahaminta hawada sare, ciyaaryahan kale oo muhiim ah oo ku jira qabsashadan waa daabacaadda 3D. Iyada oo awoodda si degdeg ah loogu soo saari karo qaybo adag oo qiimo jaban ah, tiknoolajiyadan naqshadeynta ayaa si isa soo taraysa caan uga noqonaysa shirkadaha. Waxay suurtogal ka dhigaysaa abuurista codsiyo badan, sida dayax-gacmeedyada, dharka hawada sare, iyo qaybaha gantaalada. Xaqiiqdii, sida laga soo xigtay SmarTech, qiimaha suuqa ee wax soo saarka warshadaha hawada sare ee gaarka loo leeyahay ayaa la filayaa inuu gaaro €2.1 bilyan marka la gaaro 2026. Tani waxay soo qaadaysaa su'aasha ah: Sidee bay daabacaadda 3D uga caawin kartaa aadanaha inay ku fiicnaadaan hawada sare?
Bilowgii, daabacaadda 3D waxaa inta badan loo isticmaali jiray tijaabinta degdega ah ee warshadaha caafimaadka, baabuurta, iyo hawada sare. Si kastaba ha ahaatee, maadaama tiknoolajiyadu ay aad u faaftay, waxaa si isa soo taraysa loogu isticmaalayaa qaybaha ujeeddada kama dambaysta ah. Tiknoolajiyadda wax soo saarka birta lagu daro, gaar ahaan L-PBF, waxay u oggolaatay soo saarista noocyo kala duwan oo biraha ah oo leh astaamo iyo cimri dherer ku habboon xaaladaha booska aadka u daran. Tiknoolajiyada kale ee daabacaadda 3D, sida DED, jetting binder, iyo habka extrusion, ayaa sidoo kale loo isticmaalaa soo saarista qaybaha hawada sare. Sannadihii ugu dambeeyay, moodooyinka ganacsiga cusub ayaa soo baxay, iyadoo shirkado sida Made in Space iyo Relativity Space ay isticmaalayaan tiknoolajiyada daabacaadda 3D si ay u naqshadeeyaan qaybaha hawada sare.
Hawada Isku-xidhka (Relativity Space) oo horumarinaysa daabacaha 3D ee warshadaha hawada sare
Tiknoolajiyada daabacaadda 3D ee hawada sare
Hadda oo aan soo bandhignay, aan si dhow u eegno tiknoolajiyada daabacaadda 3D ee kala duwan ee loo isticmaalo warshadaha hawada sare. Marka hore, waa in la ogaadaa in wax soo saarka birta lagu daro, gaar ahaan L-PBF, uu yahay kan ugu badan ee loo isticmaalo goobtan. Hawshani waxay ku lug leedahay isticmaalka tamarta laysarka si loogu daro lakabka budada birta lakab ahaan. Waxay si gaar ah ugu habboon tahay soo saarista qaybo yaryar, adag, sax ah, iyo kuwo la habeeyey. Soo saarayaasha hawada sare waxay sidoo kale ka faa'iideysan karaan DED, kaas oo ku lug leh dhigista siligga birta ama budada waxaana inta badan loo isticmaalaa hagaajinta, dahaarka, ama soo saarista qaybaha birta ama dhoobada ee la habeeyey.
Taas bedelkeeda, jetting-ka binder-ka, inkastoo uu faa'iido leeyahay marka loo eego xawaaraha wax soo saarka iyo kharashka yar, haddana kuma habboona soo saarista qaybo farsamo oo waxqabad sare leh sababtoo ah waxay u baahan tahay tallaabooyin xoojin ah oo ka dambeeya farsamaynta kuwaas oo kordhiya waqtiga wax soo saarka ee badeecada ugu dambeysa. Tiknoolajiyadda extrusion-ka ayaa sidoo kale waxtar u leh jawiga hawada sare. Waa in la ogaadaa in dhammaan polymer-yadu aysan ku habboonayn in loo isticmaalo booska, laakiin balaastikada waxqabadka sare leh sida PEEK waxay beddeli karaan qaybo bir ah oo qaar ah sababtoo ah xooggooda. Si kastaba ha ahaatee, habkan daabacaadda 3D weli ma aha mid aad u baahsan, laakiin wuxuu noqon karaa hanti qiimo leh oo loogu talagalay sahaminta hawada sare iyadoo la adeegsanayo agab cusub.
Fusion-ka Sariirta Laser Powder (L-PBF) waa tiknoolajiyad si weyn loogu isticmaalo daabacaadda 3D ee hawada sare.
Suurtagalnimada Agabka Hawada Sare
Warshadaha hawada sare waxay sahaminayeen agab cusub iyagoo adeegsanaya daabacaadda 3D, iyagoo soo jeedinaya beddello cusub oo laga yaabo inay carqaladeeyaan suuqa. Iyadoo biraha sida titanium, aluminium, iyo birta nickel-chromium ay had iyo jeer ahaayeen diiradda ugu weyn, walxo cusub ayaa dhawaan laga yaabaa inay xadaan iftiinka: regolith dayaxa. Lunar regolith waa lakab boodh ah oo daboolaya dayaxa, ESA-na waxay muujisay faa'iidooyinka isku darka daabacaadda 3D. Advenit Makaya, oo ah injineer sare oo wax soo saar ka ah ESA, ayaa ku tilmaamay regolith dayaxa mid la mid ah shubka, oo inta badan ka samaysan silicon iyo walxo kiimiko ah sida birta, magnesium, aluminium, iyo oksijiin. ESA waxay iskaashi la samaysay Lithoz si ay u soo saarto qaybo yaryar oo shaqeynaya sida boolal iyo geer iyadoo la adeegsanayo regolith dayaxa oo la mid ah sifooyinka la mid ah boodhka dayaxa dhabta ah.
Inta badan hababka ku lug leh soo saarista regolith-ka dayaxa waxay isticmaalaan kulaylka, taasoo ka dhigaysa mid la jaan qaadi karta teknoolojiyada sida SLS iyo xalalka daabacaadda isku xidhka budada. ESA waxay sidoo kale isticmaaleysaa teknoolojiyadda D-Shape iyadoo ujeedadu tahay in la soo saaro qaybo adag iyadoo lagu qasayo magnesium chloride agabyada laguna darayo magnesium oxide laga helo muunadda la sawiray. Mid ka mid ah faa'iidooyinka muhiimka ah ee maaddadan dayaxa waa xallinta daabacaadda oo ka wanaagsan, taasoo u oggolaanaysa inay soo saarto qaybo leh saxnaanta ugu sarreysa. Astaantan waxay noqon kartaa hantida ugu weyn ee ballaarinta noocyada kala duwan ee codsiyada iyo qaybaha wax soo saarka ee saldhigyada dayaxa ee mustaqbalka.
Dayaxa Regolith waa meel kasta
Waxaa sidoo kale jira regolith-ka Martian, oo tixraacaya walxaha dhulka hoostiisa laga helo ee laga helo Mars. Waqtigan xaadirka ah, hay'adaha caalamiga ah ee hawada sare ma soo ceshan karaan walxahan, laakiin tani kama joojin saynisyahannadu inay baaraan kartidooda mashaariicda hawada sare qaarkood. Cilmi-baarayaashu waxay isticmaalayaan muunado la mid ah oo ka mid ah walxahan waxayna ku darayaan birta titanium si ay u soo saaraan qalab ama qaybo gantaal. Natiijooyinka hore waxay muujinayaan in walxahani ay bixin doonaan xoog sare oo ay ka ilaalin doonaan qalabka miridhku iyo waxyeelada shucaaca. Inkasta oo labadan walxood ay leeyihiin sifooyin isku mid ah, regolith-ka dayaxa ayaa weli ah walxaha ugu tijaabada badan. Faa'iido kale ayaa ah in walxahan lagu soo saari karo goobta iyada oo aan loo baahnayn in walxaha ceeriin laga soo qaado Dhulka. Intaa waxaa dheer, regolith waa ilo aan la daalin karin oo walxo ah, taasoo ka caawisa ka hortagga yaraanta.
Adeegsiga tiknoolajiyada daabacaadda 3D ee warshadaha hawada sare
Adeegsiga tignoolajiyada daabacaadda 3D ee warshadaha hawada sare way kala duwanaan kartaa iyadoo ku xiran habka gaarka ah ee loo isticmaalo. Tusaale ahaan, isku-darka sariirta laysarka budada ah (L-PBF) waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qaybo adag oo muddo gaaban ah, sida nidaamyada qalabka ama qaybaha dayactirka booska. Launcher, oo ah shirkad cusub oo fadhigeedu yahay California, ayaa isticmaashay tignoolajiyada daabacaadda 3D ee Velo3D ee birta sapphire-metal si ay u horumariso matoorkeeda gantaalka dareeraha ah ee E-2. Habka soo saaraha ayaa loo isticmaalay in lagu abuuro marawaxadaha soo-saarka, kaas oo door muhiim ah ka ciyaara dardargelinta iyo wadista LOX (oksijiin dareere ah) qolka gubashada. Marawaxadaha iyo dareemaha waxaa mid walba lagu daabacay iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada daabacaadda 3D ka dibna la isku keenay. Qaybtan cusub waxay gantaalka siisaa socodka dareeraha oo weyn iyo riixitaan weyn, taasoo ka dhigaysa qayb muhiim ah oo ka mid ah matoorka.
Velo3D waxay gacan ka geysatay isticmaalka tignoolajiyada PBF ee soo saarista matoorka gantaalka dareeraha ah ee E-2.
Wax soo saarka dheeraadka ah wuxuu leeyahay codsiyo ballaaran, oo ay ku jiraan soo saarista qaab-dhismeedyada yaryar iyo kuwa waaweyn. Tusaale ahaan, teknoolojiyada daabacaadda 3D sida xalka Stargate ee Relativity Space waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qaybo waaweyn sida haamaha shidaalka gantaalada iyo daabyada propeller-ka. Relativity Space waxay tan ku caddaysay iyada oo loo marayo soo saarista guusha leh ee Terran 1, oo ah gantaal ku dhawaad gebi ahaanba lagu daabacay 3D, oo ay ku jirto haan shidaal oo dhowr mitir ah. Bilaabitaankeedii ugu horreeyay Maarso 23, 2023, wuxuu muujiyay hufnaanta iyo isku halaynta hababka wax soo saarka dheeraadka ah.
Tiknoolajiyadda daabacaadda 3D ee ku salaysan extrusion-ka ayaa sidoo kale u oggolaanaysa soo saarista qaybaha iyadoo la adeegsanayo agab tayo sare leh sida PEEK. Qaybaha laga sameeyay thermoplastic-kan ayaa horey loogu tijaabiyay hawada sare waxaana la saaray Rashid rover iyadoo qayb ka ah howlgalka dayaxa ee UAE. Ujeedada tijaabadan waxay ahayd in la qiimeeyo iska caabbinta PEEK ee xaaladaha dayaxa ee daran. Haddii ay guuleysato, PEEK waxay awoodi kartaa inay beddesho qaybaha birta xaaladaha ay qaybaha birta ahi jabaan ama agabku yar yihiin. Intaa waxaa dheer, sifooyinka fudud ee PEEK waxay noqon karaan kuwo qiimo leh sahaminta hawada sare.
Tiknoolajiyada daabacaadda 3D waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qaybo kala duwan oo loogu talagalay warshadaha hawada sare.
Faa'iidooyinka daabacaadda 3D ee warshadaha hawada sare
Faa'iidooyinka daabacaadda 3D ee warshadaha hawada sare waxaa ka mid ah muuqaalka ugu dambeeya ee qaybaha oo la hagaajiyay marka la barbar dhigo farsamooyinka dhismaha dhaqameed. Johannes Homa, oo ah madaxa shirkadda soo saarta daabacayaasha 3D ee Austrian Lithoz, ayaa sheegay in "tiknoolajiyaddani ay qaybaha ka dhigto kuwo fudud." Sababtoo ah xorriyadda naqshadeynta, alaabada daabacan ee 3D ayaa ah kuwo waxtar badan leh waxayna u baahan yihiin ilo yar. Tani waxay saameyn togan ku leedahay saameynta deegaanka ee wax soo saarka qaybaha. Relativity Space waxay muujisay in wax soo saarka lagu daro ay si weyn u yareyn karto tirada qaybaha loo baahan yahay si loo soo saaro dayax-gacmeedka. Gantaalka Terran 1, 100 qaybood ayaa la badbaadiyay. Intaa waxaa dheer, tignoolajiyaddani waxay leedahay faa'iidooyin muhiim ah oo ku saabsan xawaaraha wax soo saarka, iyadoo gantaalka lagu dhammaystirayo wax ka yar 60 maalmood. Taas bedelkeeda, soo saarista gantaalka iyadoo la adeegsanayo habab dhaqameed waxay qaadan kartaa dhowr sano.
Marka laga hadlayo maaraynta kheyraadka, daabacaadda 3D waxay badbaadin kartaa agabka, xaaladaha qaarkoodna waxay xitaa u oggolaan kartaa dib-u-warshadaynta qashinka. Ugu dambeyntii, wax-soo-saarka dheeraadka ah wuxuu noqon karaa hanti qiimo leh oo lagu dhimayo miisaanka duulista gantaalada. Hadafku waa in la kordhiyo isticmaalka agabka maxalliga ah, sida regolith, iyo in la yareeyo gaadiidka agabka gudaha dayax-gacmeedka. Tani waxay suurtogal ka dhigaysaa in la qaado oo keliya daabacaha 3D, kaas oo wax walba ku abuuri kara goobta ka dib safarka.
Made in Space ayaa horey mid ka mid ah daabacayaasha 3D ugu dirtay hawada sare si loogu tijaabiyo.
Xaddidaadaha daabacaadda 3D ee hawada sare
In kasta oo daabacaadda 3D ay leedahay faa'iidooyin badan, haddana tiknoolajiyaddu wali waa mid cusub waxayna leedahay xaddidaadyo. Advenit Makaya ayaa yiri, "Mid ka mid ah dhibaatooyinka ugu waaweyn ee wax soo saarka lagu daro warshadaha hawada sare waa xakamaynta iyo xaqiijinta habka." Soo-saarayaashu waxay geli karaan shaybaarka oo ay tijaabin karaan xoogga, isku halaynta, iyo qaab-dhismeedka yar-yar ee qayb kasta ka hor ansaxinta, habka loo yaqaan tijaabinta aan burburin (NDT). Si kastaba ha ahaatee, tani waxay noqon kartaa mid waqti badan qaadata oo qaali ah, sidaa darteed yoolka ugu dambeeya waa in la yareeyo baahida loo qabo tijaabooyinkan. NASA dhawaan waxay dhistay xarun wax ka qabata arrintan, iyadoo diiradda saareysa shahaadada degdegga ah ee qaybaha birta ee ay soo saarto wax soo saarka lagu daro. Xaruntu waxay higsaneysaa inay isticmaasho mataano dijitaal ah si loo hagaajiyo moodooyinka kombiyuutarka ee alaabada, taas oo ka caawin doonta injineerada inay si fiican u fahmaan waxqabadka iyo xaddidaadaha qaybaha, oo ay ku jiraan inta cadaadis ee ay u adkeysan karaan ka hor jabka. Marka sidaas la sameeyo, xaruntu waxay rajeyneysaa inay gacan ka geysato kor u qaadista isticmaalka daabacaadda 3D ee warshadaha hawada sare, taasoo ka dhigaysa mid wax ku ool ah oo la tartameysa farsamooyinka wax soo saarka dhaqameed.
Qaybahani waxay mareen tijaabo dhammaystiran oo ku saabsan isku halaynta iyo xoogga.
Dhanka kale, habka xaqiijinta wuu ka duwan yahay haddii wax soo saarku lagu sameeyo booska. Advenit Makaya oo ka tirsan ESA ayaa sharraxaya, "Waxaa jira farsamo ku lug leh falanqaynta qaybaha inta lagu jiro daabacaadda." Habkani wuxuu gacan ka geystaa go'aaminta alaabada daabacan ee ku habboon iyo kuwa aan ahayn. Intaa waxaa dheer, waxaa jira nidaam is-saxitaan ah oo loogu talagalay daabacayaasha 3D ee loogu talagalay booska waxaana lagu tijaabinayaa mashiinnada birta ah. Nidaamkani wuxuu aqoonsan karaa khaladaadka suurtagalka ah ee habka wax soo saarka wuxuuna si toos ah u beddeli karaa xuduudihiisa si uu u saxo cilladaha qaybta. Labadan nidaam ayaa la filayaa inay horumariyaan isku halaynta alaabada daabacan ee booska.
Si loo xaqiijiyo xalalka daabacaadda 3D, NASA iyo ESA waxay dejiyeen heerar. Heerarkan waxaa ka mid ah taxane tijaabo ah si loo go'aamiyo isku halaynta qaybaha. Waxay tixgeliyaan tignoolajiyada isku-darka sariirta budada ah waxayna cusbooneysiinayaan habab kale. Si kastaba ha ahaatee, ciyaartoy badan oo waaweyn oo ka tirsan warshadaha agabka, sida Arkema, BASF, Dupont, iyo Sabic, ayaa sidoo kale bixiya raad-raacan.
Ku noolaanshaha hawada sare?
Iyadoo la horumarinayo tiknoolajiyada daabacaadda 3D, waxaan aragnay mashaariic badan oo guul leh oo ka socda Dunida kuwaas oo adeegsanaya tiknoolajiyadan si ay u dhisaan guryo. Tani waxay naga dhigaysaa inaan isweydiino in habkan loo isticmaali karo mustaqbalka dhow ama fog si loo dhiso dhismayaal la degi karo oo ku yaal hawada sare. In kasta oo ku noolaanshaha hawada sare hadda aan macquul ahayn, dhismaha guryaha, gaar ahaan dayaxa, waxay faa'iido u yeelan kartaa cirbixiyeennada fulinta hawlgallada hawada sare. Hadafka Hay'adda Hawada Sare ee Yurub (ESA) waa in lagu dhiso godad dayaxa iyadoo la adeegsanayo regolith dayaxa, kaas oo loo isticmaali karo in lagu dhiso derbiyo ama leben si looga ilaaliyo cirbixiyeennada shucaaca. Sida laga soo xigtay Advenit Makaya oo ka socda ESA, regolith dayaxa wuxuu ka kooban yahay qiyaastii 60% bir ah iyo 40% ogsijiin waana walxo lagama maarmaan u ah badbaadada cirbixiyeennada sababtoo ah waxay bixin kartaa ilo aan dhammaad lahayn oo ogsijiin ah haddii laga soo saaro agabkan.
NASA waxay deeq lacageed oo dhan $57.2 milyan siisay ICON si ay u horumariso nidaamka daabacaadda 3D si loogu dhiso dhismayaasha dusha sare ee dayaxa, waxayna sidoo kale la shaqeyneysaa shirkadda si loo abuuro deegaan Mars Dune Alpha ah. Hadafku waa in la tijaabiyo xaaladaha nolosha ee Mars iyadoo la siinayo mutadawiciin ku nool deegaan muddo hal sano ah, iyadoo la jaanqaadeysa xaaladaha Meeraha Cas. Dadaalladani waxay matalaan tallaabooyin muhiim ah oo loo qaadayo dhismaha qaab-dhismeedyada daabacan ee 3D ee dayaxa iyo Mars, taasoo ugu dambeyntii u gogol xaareysa gumeysiga hawada sare ee aadanaha.
Mustaqbalka fog, guryahani waxay awood u siin karaan noloshu inay ku noolaato hawada sare.
Waqtiga boostada: Juun-14-2023
