Laga soo bilaabo qarnigii 20-aad, jinsiyada bini'aadamka ayaa la dhacsan sahaminta meel bannaan iyo fahamka waxa ka baxsan Dhulka.Ururada waaweyn sida NASA iyo ESA ayaa safka hore kaga jiray sahaminta hawada sare, ciyaartoyga kale ee muhiimka ah ee qabsashadiisana waa daabacaadda 3D.Awood u leh in si degdeg ah loo soo saaro qaybo adag oo qiimo jaban ah, tiknoolajiyada naqshadeynta ayaa sii kordheysa caan ka ah shirkadaha.Waxay ka dhigaysaa abuurista codsiyo badan oo suurtagal ah, sida satalaytka, dharka hawada sare, iyo qaybaha gantaallada.Dhab ahaantii, sida laga soo xigtay SmarTech, qiimaha suuqa ee warshadaha wax-soo-saarka wax-soo-saarka ee gaarka ah ayaa la filayaa inuu gaaro € 2.1 bilyan marka la gaaro 2026. Tani waxay kor u qaadaysaa su'aasha: Sidee daabacaadda 3D uga caawin kartaa bini'aadamka inay sare u qaadaan booska?
Markii hore, daabacaadda 3D waxaa inta badan loo isticmaali jiray wax-ku-yeelaynta degdegga ah ee warshadaha caafimaadka, baabuurta, iyo hawada.Si kastaba ha noqotee, maadaama tignoolajiyada ay noqotay mid aad u baahsan, waxaa si sii kordheysa loogu isticmaalayaa qaybaha ujeeddada ugu dambeysa.Tiknoolajiyada wax-soo-saarka wax-ku-darka birta, gaar ahaan L-PBF, waxay oggolaatay soo-saarka biraha kala duwan ee leh sifooyin iyo adkeysi ku habboon xaaladaha booska aadka u daran.Farsamooyinka kale ee daabacaadda 3D, sida DED, jetting binder, iyo habka extrusion, ayaa sidoo kale loo isticmaalaa soo saarista qaybaha hawada.Sannadihii ugu dambeeyay, moodallo ganacsi oo cusub ayaa soo baxay, iyadoo shirkado ay ka mid yihiin Made in Space iyo Relativity Space oo isticmaalaya tignoolajiyada daabacaadda 3D si ay u naqshadeeyaan qaybaha hawada sare.
Space Relativity oo u samaynaysa daabacaha 3D ee warshadaha hawada
Farsamaynta daabacaadda 3D ee hawada sare
Hadda oo aanu soo bandhignay, aynu si qoto dheer u eegno tignoolajiyada kala duwan ee daabacaadda 3D ee loo isticmaalo warshadaha hawada sare.Marka hore, waa in la ogaadaa in wax soo saarka biraha lagu daro, gaar ahaan L-PBF, ay tahay tan ugu ballaaran ee loo isticmaalo goobtan.Habkani waxa uu ku lug leeyahay isticmaalka tamarta laysarka si loogu dajiyo lakabka budada birta lakabka.Waxay si gaar ah ugu habboon tahay soo saarista qaybo yaryar, adag, sax ah, iyo qaybo gaar ah.Soosaarayaasha hawada sare waxay sidoo kale ka faa'iideysan karaan DED, taas oo ku lug leh dhigista fiilada birta ama budada oo inta badan loo isticmaalo hagaajinta, dahaarka, ama soo saarista qaybaha birta ama dhoobada.
Taas bedelkeeda, jetting binder, in kasta oo faa'iido leh marka la eego xawaaraha wax soo saarka iyo qiimaha jaban, kuma habboona soo saarista qaybo farsamo oo heer sare ah sababtoo ah waxay u baahan tahay ka-shaqeynta ka dib tallaabooyinka xoojinta ee kordhinaya wakhtiga wax soo saarka ee alaabta ugu dambeysa.Tignoolajiyada soo saarista ayaa sidoo kale wax ku ool u ah deegaanka bannaanka.Waa in la ogaadaa in dhammaan polymers-ka aysan ku habboonayn in loo isticmaalo meel bannaan, laakiin caagadaha waxqabadka sare leh sida PEEK waxay bedeli karaan qaybo bir ah oo xoog leh.Si kastaba ha ahaatee, habkan daabacaadda 3D wali maaha mid aad u baahsan, laakiin waxay noqon kartaa hanti qiimo leh oo sahaminta meel bannaan ah iyadoo la isticmaalayo qalab cusub.
Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) waa tignoolajiyada si weyn loo isticmaalo daabacaadda 3D ee hawada hawada.
Macquulka ah ee Alaabta Meel bannaan
Warshadaha hawada sare waxa ay sahaminta agab cusub ku samaynayeen daabacaadda 3D, iyaga oo soo jeediyay habab kale oo cusub oo khalkhal galin kara suuqa.Iyadoo biraha sida titanium, aluminium, iyo nikkel-chromium alloys ay had iyo jeer ahaayeen diiradda ugu weyn, walxo cusub ayaa laga yaabaa inay si dhakhso ah u xadaan iftiinka: regolith dayaxa.Dayaxa regolith waa lakabka boodhka ah ee daboolaya dayaxa, ESA waxay muujisay faa'iidooyinka ay leedahay in lagu daro daabacaadda 3D.Advenit Makaya, oo ah injineer wax soo saar sare oo ESA ah, ayaa ku tilmaamay regolith dayaxa in uu la mid yahay shubka, oo ugu horrayn ka samaysan silikoon iyo walxo kale oo kiimiko ah sida birta, magnesium, aluminium, iyo ogsijiin.ESA waxa ay la kaashatay Lithoz si ay u soo saarto qaybo yar yar oo shaqaynaya sida boolal iyo qalabyo iyada oo la isticmaalayo dib-u-habayn dayaxa oo la mid ah oo leh astaamo la mid ah boodhka dayaxa dhabta ah.
Inta badan hababka ku lug leh soo saarista regolith dayaxa waxay isticmaalaan kulaylka, taas oo ka dhigaysa mid la jaan qaadi karta tignoolajiyada sida SLS iyo xalalka daabacaadda budada.ESA waxa kale oo ay adeegsanaysaa tignoolajiyada Qaabka D-ha iyada oo ujeedadu tahay in ay soo saarto qaybo adag iyada oo ku qasaysa magnesium chloride agabka iyo isku darka magnesium oxide ee laga helay muunada la sawiray.Mid ka mid ah faa'iidooyinka muhiimka ah ee walxahan dayaxa ayaa ah xallinta daabacaadda wanaagsan, taas oo u oggolaanaysa inay soo saarto qaybo leh saxnaanta ugu sareysa.Habkani wuxuu noqon karaa hantida aasaasiga ah ee ballaarinta baaxadda codsiyada iyo qaybaha wax soo saarka ee saldhigyada dayaxa mustaqbalka.
Lunar Regolith waa meel kasta
Waxa kale oo jira regolith Martian, oo tixraacaya walxaha dhulka hoose ee laga helay Mars.Waqtigan xaadirka ah, wakaaladaha hawada sare ma soo celin karaan walxahan, laakiin tani kama joojin saynisyahanada inay baaraan awoodeeda mashaariicda hawada sare.Cilmi-baadhayaashu waxay isticmaalayaan shay-ku-dheeli-tiran oo walxahan ah waxayna ku darayaan daawaynta titanium si ay u soo saaraan qalab ama qaybaha gantaallada.Natiijooyinka ugu horreeya waxay muujinayaan in maaddadani ay bixin doonto xoog sare oo ay ka ilaalin doonto qalabka miridhku iyo waxyeellada shucaaca.Inkasta oo labadan walxood ay leeyihiin sifooyin isku mid ah, regolith dayaxa ayaa weli ah walxaha ugu badan ee la tijaabiyey.Faa'iidada kale ayaa ah in alaabtan lagu soo saari karo goobta iyada oo aan loo baahnayn in alaabta ceeriin laga soo qaado Dhulka.Intaa waxaa dheer, regolith waa ilo aan la koobi karin, oo ka caawinaya ka hortagga yaraanta.
Codsiyada farsamada daabacaadda 3D ee warshadaha hawada
Codsiyada farsamada daabacaadda 3D ee warshadaha hawada way kala duwanaan karaan iyadoo ku xiran habka gaarka ah ee loo isticmaalo.Tusaale ahaan, fiyuuska sariirta budada leysarka (L-PBF) waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qaybo adag oo waqti gaaban ah, sida nidaamyada qalabka ama qaybaha bannaan ee bannaan.Launcher, bilawga fadhigiisu yahay California, wuxuu adeegsaday tignoolajiyada daabacaadda ee sapphire-metal 3D ee Velo3D si ay u wanaajiso mishiinkeeda dareeraha ah ee E-2.Habka soo saaraha ayaa loo isticmaalay in lagu abuuro marawaxadaha induction, kaas oo door muhiim ah ka ciyaara dardargelinta iyo kaxaynta LOX (ogsajiinta dareeraha ah) ee qolka gubanaya.Marawaxadaha iyo dareeraha ayaa mid walba lagu daabacay iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada daabacaadda 3D ka dibna la isku daray.Qaybtan hal-abuurka leh waxay siinaysaa gantaalka qulqulka dareere weyn iyo kicin weyn, taasoo ka dhigaysa qayb muhiim ah oo ka mid ah matoorka.
Velo3D waxay gacan ka gaysatay adeegsiga tignoolajiyada PBF ee soo saarista mishiinka dareeraha ah ee E-2.
Wax-soo-saarka wax-soo-saarka wuxuu leeyahay codsiyo ballaadhan, oo ay ku jiraan wax-soo-saarka qaab-dhismeedyada yaryar iyo kuwa waaweyn.Tusaale ahaan, teknoolajiyada daabacaadda 3D sida Relativity Space's Stargate xal waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qaybo waaweyn sida haamaha shidaalka gantaalada iyo daabyada.Meelaha Isku-xidhnaanta ayaa tan ku caddeeyey soo saarista guusha leh ee Terran 1, oo ah gantaal la daabacay oo dhan 3D, oo ay ku jiraan haan shidaal oo dhowr mitir ah.Daah-furkeedii ugu horreeyay Maarso 23, 2023, waxay muujisay hufnaanta iyo isku halaynta hababka wax-soo-saarka wax-soo-saarka.
Tiknoolajiyada daabacaadda 3D-ku-salaysan ee extrusion-ku-salaysan waxay sidoo kale u oggolaanaysaa soo-saarka qaybaha iyadoo la adeegsanayo agab wax-qabad sare leh sida PEEK.Qaybaha ka samaysan thermoplastic-kan ayaa hore loogu tijaabiyay meel bannaan waxaana la saaray Rashid rover-ka taasoo qayb ka ah hawlgalka dayaxa ee Imaaraadka Carabta.Ujeedada tijaabadan ayaa ahayd in la qiimeeyo iska caabbinta PEEK ee xaaladaha dayaxa ee xad dhaafka ah.Haddii lagu guulaysto, PEEK waxa laga yaabaa inay awooddo inay beddesho qaybaha birta xaaladaha ay qaybaha birta ahi jabaan ama alaabtu ku yar tahay.Intaa waxaa dheer, guryaha PEEK ee miisaanka fudud ayaa laga yaabaa inay qiimo ku leeyihiin sahaminta meel bannaan.
Farsamaynta 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 waxaa ka mid ah muuqaalka ugu dambeeya ee qaybaha oo la hagaajiyay marka loo eego farsamooyinka dhismaha ee soo jireenka ah.Johannes Homa, oo ah maamulaha shirkadda Austrian 3D printer Lithoz, ayaa sheegay in "teknoolajiyadan ay ka dhigayso qaybo fudud."Xornimada naqshadeynta awgeed, alaabada daabacan ee 3D ayaa aad waxtar u leh waxayna u baahan yihiin ilo yar.Tani waxay saameyn togan ku leedahay saameynta deegaanka ee wax soo saarka qayb ka mid ah.Space Relativity Space waxay muujisay in wax soo saarka wax lagu daro ay si weyn u dhimi karto tirada qaybaha loo baahan yahay si loo soo saaro dayax-gacmeedka.Gantaalka Terran 1, 100 qaybood ayaa la badbaadiyay.Intaa waxaa dheer, tignoolajiyadani waxay leedahay faa'iidooyin la taaban karo oo ku saabsan xawaaraha wax soo saarka, iyada oo gantaalka lagu dhammeeyo wax ka yar 60 maalmood.Taas bedelkeeda, samaynta gantaalada iyadoo la isticmaalayo habab dhaqameed waxay qaadan kartaa dhowr sano.
Marka laga hadlayo maareynta kheyraadka, daabacaadda 3D waxay keydin kartaa agabka iyo, xaaladaha qaarkood, xitaa waxay ogolaan kartaa dib u warshadaynta qashinka.Ugu dambayntii, wax-soo-saarka wax-soo-saarka ayaa laga yaabaa inuu noqdo hanti qiimo leh oo lagu dhimo miisaanka qaadista gantaallada.Hadafku waa in la kordhiyo isticmaalka alaabta maxaliga ah, sida regolith, iyo in la yareeyo rarida alaabta gudaha hawada sare.Tani waxay suurtogal ka dhigaysaa in la qaado kaliya daabacaha 3D, kaas oo abuuri kara wax kasta oo goobta ah safarka ka dib.
Made in Space waxay mar hore u dirtay mid ka mid ah daabacaadadooda 3D meel bannaan si loogu tijaabiyo.
Xaddidaadda daabacaadda 3D ee meel bannaan
Inkasta oo daabacaadda 3D ay leedahay faa'iidooyin badan, tignoolajiyada ayaa wali ah mid cusub oo leh xaddidaadyo.Advenit Makaya wuxuu yiri, "Mid ka mid ah dhibaatooyinka ugu waaweyn ee wax soo saarka wax soo saarka ee warshadaha hawada waa xakameynta habka iyo ansixinta."Soosaarayaashu waxay geli karaan shaybaadhka oo ay tijaabin karaan qayb kasta xooggeeda, isku halaynta, iyo qaab-dhismeedkooda yar ka hor inta aan la ansixin, habka loo yaqaan baaritaanka aan burburin (NDT).Si kastaba ha ahaatee, tani waxay noqon kartaa labadaba waqti-qaadasho iyo qaali, sidaas darteed hadafka ugu dambeeya waa in la yareeyo baahida imtixaanadan.NASA waxay dhowaan aasaastay xarun si ay wax uga qabato arrintan, oo diiradda saareysa shahaadaynta degdegga ah ee qaybaha birta ee ay soo saartay wax soo saarka wax lagu daro.Xaruntu waxay rabta inay isticmaasho mataano dhijitaal ah si ay u horumariso moodooyinka kombuyuutarka ee alaabta, taas oo ka caawin doonta injineerada inay si fiican u fahmaan waxqabadka iyo xaddidaadaha qaybaha, oo ay ku jiraan inta cadaadiska ay u adkeysan karaan ka hor jabka.Marka sidaas la sameeyo, xaruntu waxay rajaynaysaa inay gacan ka geysato kor u qaadista codsiga daabacaadda 3D ee warshadaha hawada, taasoo ka dhigaysa mid wax ku ool ah oo la tartami karta farsamooyinka wax soo saarka dhaqameed.
Qaybahani waxay mareen isku halleyn buuxda iyo tijaabin xoog leh.
Dhanka kale, habka xaqiijinta wuu ka duwan yahay haddii wax soo saarka lagu sameeyo meel bannaan.ESA's Advenit Makaya ayaa sharaxaya, "Waxaa jirta farsamo ku lug leh falanqaynta qaybaha inta lagu jiro daabacaadda."Habkani wuxuu kaa caawinayaa in la go'aamiyo alaabta daabacan ee ku habboon iyo kuwa aan ahayn.Intaa waxaa dheer, waxaa jira nidaam is-sixitaan oo loogu talagalay daabacadaha 3D ee loogu talagalay meel bannaan waxaana lagu tijaabiyaa mashiinnada birta ah.Nidaamkani waxa uu aqoonsan karaa khaladaadka ka iman kara habka wax-soo-saarka oo si toos ah wax uga beddeli kara cabbirkiisa si loo saxo wixii cillad ah ee qaybta.Labadan nidaam ayaa la filayaa inay hagaajiyaan isku halaynta alaabta daabacan ee meel bannaan.
Si loo ansixiyo xalalka daabacaadda 3D, NASA iyo ESA waxay dejiyeen heerar.Heerarkan waxaa ka mid ah tijaabooyin taxane ah si loo go'aamiyo isku halaynta qaybaha.Waxay tixgeliyaan farsamada isku dhafka sariirta budada waxayna u cusbooneysiinayaan hababka kale.Si kastaba ha noqotee, ciyaartoy badan oo waaweyn oo ku jira warshadaha agabka, sida Arkema, BASF, Dupont, iyo Sabic, ayaa sidoo kale bixiya raadintan.
Ku noolaanshaha meel bannaan?
Horumarinta tignoolajiyada daabacaadda 3D, waxaan ku aragnay mashruucyo badan oo lagu guuleystay oo dhulka ah kuwaas oo u adeegsanaya tignoolajiyadan si ay u dhistaan guryaha.Tani waxay naga dhigeysaa in aan la yaabno in habkan loo isticmaali karo mustaqbalka dhow ama mustaqbalka fog si loo dhiso dhismayaal la degi karo meel bannaan.In kasta oo ku noolaanshaha hawada sare uu yahay mid aan macquul ahayn, dhisidda guryaha, gaar ahaan dayaxa, waxay faa'iido u yeelan kartaa cirbixiyeennada fulinta howlgallada hawada sare.Hadafka wakaaladda hawada sare ee Yurub (ESA) ayaa ah in ay dhisto qubbad dayaxa dusheeda iyada oo la isticmaalayo regolith dayaxa, taas oo loo isticmaali karo in lagu dhiso darbiyo ama leben si cirbixiyeennada looga ilaaliyo shucaaca.Sida laga soo xigtay Advenit Makaya oo ka socda ESA, dayaxa regolith wuxuu ka kooban yahay qiyaastii 60% bir ah iyo 40% ogsijiin waana shay lagama maarmaan u ah badbaadada cirbixiyeenada sababtoo ah waxay siin kartaa ilo aan dhammaad lahayn oo ogsijiin ah haddii laga soo saaro walxahan.
NASA waxa ay ICON ku abaalmarisay $57.2 milyan oo deeq ah si ay u horumariso nidaamka daabacaadda 3D ee dhismayaasha laga dhisayo dusha dayaxa waxa ay sidoo kale la shaqaynaysaa shirkadda si loo abuuro deegaan Mars Dune Alpha ah.Hadafka ayaa ah in lagu tijaabiyo xaaladaha nololeed ee Mars iyada oo tabaruceyaashu ay ku nool yihiin deegaan hal sano, iyaga oo la jaanqaadaya xaaladaha meeraha Cas.Dadaalladani waxay u taagan yihiin tillaabooyinka muhiimka ah ee si toos ah loogu dhisayo qaab-dhismeedyada daabacan ee 3D ee dayaxa iyo Mars, kuwaas oo aakhirka u gogol xaaraya gumeysiga meelaha bannaan ee aadanaha.
Mustaqbalka fog, guryahani waxay awood u siin karaan nolosha inay ku noolaadaan meel bannaan.
Waqtiga boostada: Juun-14-2023