เทคโนโลยี 3D

Out of This World Tech: บทบาทที่น่าตื่นเต้นของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

Out of This World Tech: บทบาทที่น่าตื่นเต้นของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

หากคุณได้เรียนรู้อะไรในช่วงสองสามสัปดาห์ที่ผ่านมานั่นก็คือการพิมพ์ 3 มิติกำลังรบกวนทุกอุตสาหกรรมทั่วโลก การพิมพ์ 3 มิติได้เปลี่ยนแปลงวิธีการออกแบบและผลิตเสื้อผ้าของเรา มันกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตและการส่งมอบรถยนต์และมันก็เข้ามาในครัวของเราด้วย คุณอาจมีเครื่องพิมพ์ FDM วางอยู่บนโต๊ะทำงานที่บ้าน

อย่างไรก็ตามความสนุกและนวัตกรรมไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น ในการวิเคราะห์เชิงลึกโดยทั่วไปเกี่ยวกับแนวโน้มตลาดการพิมพ์ 3 มิติในปี 2020 3D Hubs ได้แบ่งส่วนอิทธิพลที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมการผลิตส่วนเสริม การผลิตสารเติมแต่งประจำปีเติบโตขึ้น 24% ในแต่ละปีโดยคาดว่าตลาดการพิมพ์ 3 มิติจะพุ่งสูงขึ้นโดยประมาณ 21 พันล้านเหรียญ ดอลลาร์ทั่วโลก ดังที่ได้กล่าวไว้ในรายงานความต้องการการผลิตแบบเติมแต่งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งขับเคลื่อนโดยคลื่นลูกใหม่ของการเป็นผู้ประกอบการและวัสดุเทคนิคและเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

อย่างที่คุณบอกเรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้เห็น บริษัท ต่างๆมากมายในอุตสาหกรรมนี้ยอมรับการผลิตแบบเติมแต่ง อย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมหนึ่งมีแนวโน้มที่จะได้รับประโยชน์จากการผลิตแบบ 3 มิติช่วยให้มนุษย์เดินทางจากประเทศหนึ่งไปยังอีกประเทศหนึ่งไปยังดวงจันทร์และอื่น ๆ คุณคงเดาได้ว่าอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

การพิมพ์ 3 มิติเหนือกว่า

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศได้รับประโยชน์จากการพิมพ์ 3 มิติในช่วงต้นปี 1989 ด้วยการนำเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่มาใช้ในช่วงสองสามทศวรรษข้างหน้า การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศอาจไม่ฉูดฉาดหรือถูกพูดถึงมากเท่ากับการผลิตรองเท้าหรือรถยนต์ แต่การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่สามารถช่วยให้เผ่าพันธุ์ของเราตั้งรกรากบนดาวเคราะห์ดวงใหม่ได้ในที่สุด แต่เรากำลังก้าวไปข้างหน้า

เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมอื่น ๆ การพิมพ์ 3 มิติเป็นสิ่งที่น่าสนใจเนื่องจากช่วยให้ บริษัท ต่างๆสามารถสร้างต้นแบบไอเดียได้อย่างรวดเร็วหรือสร้างชิ้นส่วนที่ทำงานได้เต็มรูปแบบในราคาประหยัดและใช้เวลาน้อยกว่าวิธีการผลิตมาตรฐาน การปรับแต่งแบบไฮเปอร์จะช่วยให้วิศวกรสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนได้ตามต้องการเพื่อให้เหมาะกับความท้าทายในการออกแบบหรืองานซ่อมที่อาจเกิดขึ้น ในระยะสั้นโอกาสในการผลิตชิ้นส่วนราคาแพงที่เบากว่าเชื่อถือได้มากขึ้นและเร็วขึ้นกว่าที่เคยเป็นโอกาสที่ดีเกินกว่าที่จะส่งต่อในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

ที่เอื้อต่อการ 16% ของรายได้โดยรวมของ 3D Printing ในปี 2558 มีการใช้การผลิตเพิ่มเติมเพื่อช่วยในการผลิตเครื่องบินเชิงพาณิชย์การสร้างยานอวกาศใหม่และแม้แต่การผลิตดาวเทียม วันนี้เราจะมาสำรวจวิธีที่น่าตื่นเต้นที่สุดในการผลิตสารเติมแต่งที่ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

เราสามารถให้จรวดพิมพ์ 3 มิติพามนุษย์ไปยังดาวอังคาร

หากคุณเป็นเจ้าของเครื่องพิมพ์ FDM 3D คุณอาจใช้เวลานับไม่ถ้วนในการพิมพ์วัตถุต่างๆ 3 มิติหรืออาจจะเป็นจรวดหลังบ้านสักสองสามเครื่อง? เครื่องพิมพ์ FDM มาตรฐานของคุณใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่หลอมเมื่อสัมผัสกับหัวฉีดของเครื่องพิมพ์ทำให้เย็นลงทันทีเมื่อกระทบพื้นผิวการพิมพ์ที่กำหนด อย่างไรก็ตามสิ่งที่คุณอาจไม่ทราบก็คือคุณสามารถพิมพ์วัสดุต่างๆได้รวมทั้งโลหะ การผลิตสารเติมแต่งโลหะเป็นเทคโนโลยีที่มีการเติบโตอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การผลิตชิ้นส่วนโลหะราคาแพงและการประกอบเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับโครงการอวกาศที่ NASA และองค์กรเอกชนเช่น SpaceX หรือ Virgin Orbit

ในความเป็นจริง NASA และ Virgin Orbit ได้เริ่มทดสอบห้องเผาไหม้จรวดพิมพ์ 3 มิติแล้ว สำหรับรุ่นที่ไม่ได้ฝึกหัด Virgin Orbit ใช้ทรัพยากรของมันในการปล่อยจรวดทางอากาศซึ่งโดยปกติจะนำดาวเทียมขนาดเล็กขึ้นสู่อวกาศ เมื่อเร็ว ๆ นี้ Virgin Orbit ได้แตะผู้เชี่ยวชาญของ NASA เพื่อเป้าหมายในการสร้างห้องเผาไหม้ที่พิมพ์ 3 มิติ "รวมวัสดุหลายชนิดเข้าด้วยกันและใช้ประโยชน์จากกระบวนการผลิตที่ล้ำสมัย" ยิ่งถ้าคุณไม่รู้ห้องเผาไหม้ถือเป็นหัวใจของเครื่องยนต์จรวด เชื้อเพลิงและแหล่งที่มาของออกซิเจนที่เรียกว่าตัวออกซิไดเซอร์ถูกผสมและระเบิดภายในห้อง

ด้วยการใช้โลหะผสมทองแดงเสริมที่เรียกว่า GRCop-84 ซึ่งสร้างโดย Marshall และ Glenn ในปี 2014 รวมถึงเครื่องผสมสารเสริม / ลบแบบไฮบริดของ Virgin Orbit เพื่อใช้แจ็คเก็ตซูเปอร์อัลลอยด์ bimetallic ตัวที่สองทีมงานสามารถทดสอบการเผาไหม้ได้สำเร็จ ห้อง. ในการทำเช่นนั้นพวกเขาใช้ตัวขับดันออกซิเจนเหลว / น้ำมันก๊าดแรงดันสูง มันน่าประทับใจ ห้องเผาไหม้ส่งมอบมากกว่า 2,000 ปอนด์ ประสบความสำเร็จในเกือบสองโหล 60 วินาที การทดสอบ

Paul Gradl วิศวกรอาวุโสของ NASA แสดงความตื่นเต้นที่มีต่อโครงการนี้โดยระบุว่า "ตามเนื้อผ้าต้องใช้เวลาหลายเดือนในการผลิตทดสอบและส่งมอบห้องเผาไหม้แบบเดิมเราสามารถลดเวลาดังกล่าวลงได้มาก"

"การผลิตแบบเพิ่มขั้นตอนได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มพูนและปรับปรุงกระบวนการแบบดั้งเดิมโดยมอบโอกาสในการออกแบบและประสิทธิภาพใหม่ ๆ และให้ชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่มีความทนทานสูง - และด้วยความร่วมมือครั้งนี้

ในอนาคตอันไม่ไกลนี้เครื่องยนต์ที่ผลิตโดยกระบวนการผลิตแบบเติมสารอาจพาเราไปยังดาวอังคารและต่อไป

เครื่องบินพาณิชย์เริ่มใช้ชิ้นส่วนพิมพ์สามมิติ

ไม่ต้องกังวล. ไม่มีใครพิมพ์ชิ้นส่วน FDM คุณภาพต่ำแบบ 3D แล้ววางบนเครื่องบินเพื่อประหยัดเงิน อย่างไรก็ตามชิ้นส่วนที่ผลิตในอุตสาหกรรม 3 มิติระดับไฮเอนด์ได้เข้าสู่เครื่องบินเชิงพาณิชย์ไม่กี่ลำแล้วและด้วยเหตุผลที่ดี ตาม EOS สามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อลดน้ำหนักของเครื่องบินบางลำได้มากถึง 40-60%และนั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ในความเป็นจริงส่วนประกอบเดียวที่ออกแบบและผลิตด้วยการพิมพ์ 3 มิติสามารถลดการลากของอากาศได้ 2.1%ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนเชื้อเพลิงได้ 5.41%. แอร์บัสได้แจ้งให้ทราบถึงการติดตั้งเครื่องบิน A350 XWB ด้วย 1,000+ ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ

ยิ่งไปกว่านั้นเช่นเดียวกับในพื้นที่อื่น ๆ ของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศการผลิตสารเติมแต่งช่วยให้ บริษัท ต่างๆเช่นโบอิ้งและแอร์บัสเร่งการผลิตได้ หนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมนี้คือการเติมเต็มคำสั่งซื้อเครื่องบินพาณิชย์ที่จำเป็นทั้งหมดโดยทั้งสอง บริษัท มี 5,000-8,000 เครื่องบินค้างทุกปี ด้วยความต้องการที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าการผลิตแบบเติมแต่งอาจพิสูจน์ได้ว่าเป็นเทพเจ้า มีการประเมินกันว่าจนถึงขณะนี้โบอิ้งได้ใช้ 60,000 ส่วน สำหรับเครื่องบิน

โดรนและดาวเทียมพิมพ์ 3 มิติ

ดาวเทียมอาจมีค่าใช้จ่ายสูง อย่างไรก็ตามอย่างที่คุณคาดเดาได้การผลิตแบบเติมแต่งอยู่ที่นี่เพื่อแก้ไขปัญหานั้น วิศวกรที่แผนกกลาโหมและอวกาศของแอร์บัสใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างกรอบไทเทเนียมที่สามารถทนต่อช่วงอุณหภูมิได้ -170 ถึง 100 องศา เซลเซียส. ด้วยพลังของการผลิตแบบเพิ่มประสิทธิภาพทีมงานจึงสามารถลดต้นทุนการผลิตได้มากถึง 20%สร้างผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบาและปรับให้เหมาะสมทางเรขาคณิตเมื่อเทียบกับการทำซ้ำของดาวเทียมก่อนหน้านี้

เพื่อนของเราที่ บริษัท Stratodyne LLC ซึ่งเป็น บริษัท เริ่มต้นกำลังสร้างกระแสในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ทีมงานมิดเวสต์ใช้วิธีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเส้นใยของพวกเขาเพื่อสร้างดาวเทียมสตราโตสเฟียร์ตามความต้องการซึ่งสามารถติดตั้งได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงโดยอยู่ใกล้กับตำแหน่งเป้าหมาย ดาวเทียมสามารถให้ทุกอย่างตั้งแต่การตรวจสอบทรัพย์สินไปจนถึงการวัดทางวิทยาศาสตร์ ทางเลือกที่ราคาถูกและยั่งยืนสำหรับดาวเทียมเหล่านี้ยังสามารถใช้สำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมการสำรวจระยะไกลหรือการรวบรวมข้อมูลเชิงพื้นที่

ตามที่อธิบายไว้โดย Statodyne team LLC "ซึ่งแตกต่างจากดาวเทียมทั่วไปที่ต้องใช้เวลาในการทดสอบหลายเดือนหลายล้านดอลลาร์และหลายสัปดาห์เพื่อให้ได้วงโคจรเหนือตำแหน่งที่ต้องการ StratoSats ของเราสามารถใช้งานได้ในเวลาไม่ถึงหนึ่งวันโดยมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยเท่านั้น .”

"ดาวเทียมธรรมดากลายเป็นขยะอวกาศที่เป็นอันตรายหลังจากที่อายุการใช้งานหมดไปหรือทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหลายร้อยตันในระหว่างการเปิดตัว แต่ StratoSats ของเราสามารถกลับสู่พื้นดินและเปิดใช้งานใหม่สำหรับภารกิจใหม่โดยแทบไม่ทิ้งร่องรอยทางระบบนิเวศ บนโลกของเราหรือนอกนั้น "

ในที่สุด Stratodyne LLC กำลังพัฒนาโดรนใกล้อวกาศที่สามารถขยายระยะเวลาเที่ยวบินเพื่อเป็นทางเลือกราคาถูกสำหรับดาวเทียม

การพิมพ์ 3 มิติจะทำให้การเดินทางไปยังห้วงอวกาศสามารถจัดการได้มากขึ้น

การวางแผนสิ่งที่จะนำมาในวันหยุดพักผ่อนหนึ่งสัปดาห์ถัดไปของคุณเป็นเรื่องเครียด ลองนึกภาพการพยายามวางแผนการขนส่งสำหรับการเดินทางในดินแดนที่ไม่มีใครสังเกตเห็นซึ่งการเดินทางจะต้องใช้เวลา 6-8 เดือน. นี่คือความเป็นจริงในปัจจุบันสำหรับองค์กรเหล่านั้นที่พยายามพาเราไปยังดาวอังคาร ลองนำบางสิ่งมาเป็นมุมมอง ตามรายงานของ NASA เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับชีวิตของนักบินอวกาศที่อาศัยอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งมีเพียงประมาณ 400 กิโลเมตร เหนือโลกทุกปีจะต้องมีการจัดเตรียม ISS ด้วย 3175 กิโล อะไหล่, 13,154 กิโล อะไหล่ฮาร์ดแวร์ของ spaceflight และอื่น ๆ 17,690 อะไหล่หลายกิโลพร้อมใช้งานได้ทุกนาที

ความใกล้ชิดของสถานีอวกาศนานาชาติกับโลกของเราทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่สามารถใช้งานได้จริงหรือแม้กระทั่งการเดินทางสู่ดวงจันทร์และดาวอังคาร นอกจากนี้หากคุณสามารถบรรจุยานอวกาศขนาดใหญ่ที่มีเสบียงเพียงพอก็จะมีค่าใช้จ่ายสูงเป็นพิเศษและยังห่างไกลจากประสิทธิภาพ แต่นี่คือสิ่งที่การพิมพ์ 3 มิติสามารถเข้ามาช่วยได้

การผลิตในอวกาศของ NASA หรือ ISM ที่ NASA Marshall Space Flight Center กำลังตรวจสอบวิธีที่เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถแบ่งเบาภาระภารกิจในอวกาศได้อย่างแท้จริง พันธมิตรของ ISM เช่น Made in Space ได้พัฒนาเทคนิคการประดิษฐ์เส้นใย 3 มิติ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการป้อนด้ายพลาสติกต่อเนื่องผ่านเครื่องอัดรีดแบบอุ่นและลงบนถาดทีละชั้นเพื่อสร้างวัตถุสามมิติ ปัจจุบันมีงานวิจัยเกี่ยวกับวิธีการพิมพ์ 3 มิติที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในอวกาศซึ่งช่วยให้นักบินอวกาศสามารถพิมพ์เครื่องมือง่ายๆในชีวิตประจำวันได้

ในตัวอย่างหนึ่งนักวิจัยจากโลกสามารถส่งแบบ 3 มิติของประแจไปยังนักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติได้ พื้นที่อื่น ๆ ของ ISM กำลังสำรวจความเป็นไปได้ในการพิมพ์วัสดุที่ทนทานกว่าในอวกาศ เป้าหมายสุดท้าย? ลองจินตนาการถึงความสามารถในการพิมพ์ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ต้องอาศัยผู้คนกลับมาบนโลกเพื่อสร้างชิ้นส่วนและส่งให้คุณในขณะที่คุณรออยู่ห่างออกไปหลายแสนไมล์

"ท้ายที่สุดแล้ว ISM มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจการสำรวจในอนาคตและการทดสอบระบบการผลิตเหล่านี้บนสถานีอวกาศจะช่วยปูทางให้ภารกิจเหล่านั้นเป็นอิสระจากโลกมากขึ้นด้วยพันธมิตรทางการค้าจำนวนมากของโครงการนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ NASA ที่ต่ำ - โครงการริเริ่มเชิงพาณิชย์ในวงโคจรของโลกไม่ต้องพูดถึงการเพิ่มพื้นที่ว่างทั้งหมดที่เคยใช้จัดเก็บชิ้นส่วนอะไหล่ก่อนหน้านี้ "NASA กล่าว

ในที่สุดตามที่กล่าวไว้ในบทความก่อนหน้านี้นักวิจัยกำลังมองหาวิธีที่จะพิมพ์อาหารสามชิ้นในอวกาศ อาหารอวกาศเป็นสิ่งที่น่ากินที่สุดเสมอ ในอัตราปัจจุบันของนวัตกรรมในอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติในไม่ช้านักบินอวกาศอาจสามารถพิมพ์ได้ไม่เพียง แต่อาหารที่หลากหลายเท่านั้น แต่ยังสามารถพิมพ์อาหารที่เหมาะกับความต้องการทางชีวภาพของแต่ละบุคคลในปัจจุบัน

สู่อนาคต

การผลิตสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้น มันเปลี่ยนแง่มุมทั้งหมดของอุตสาหกรรมจากวิธีการสร้างต้นแบบของส่วนประกอบที่สำคัญไปสู่การผลิตชิ้นส่วนที่ทำงานได้เต็มรูปแบบโดยรวม การผลิตแบบเสริมยังช่วยให้การผลิตรวดเร็วและเชื่อถือได้มากในขณะที่ลดต้นทุนการผลิต

ผู้คนในหน่วยงานอวกาศทั่วโลกต่างตื่นเต้นกับวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถนำไปใช้กับอนาคตของการเดินทางในอวกาศ ในอนาคตอันไม่ไกลนี้การพิมพ์ 3 มิติอาจมีบทบาทสำคัญในการสร้างอาณานิคมระยะยาวบนดาวอังคาร การผสมผสาน AI และหุ่นยนต์เข้าด้วยกันการผลิตแบบเสริมสามารถมีบทบาทสำคัญในการสร้างอารยธรรมในระยะยาว


ดูวิดีโอ: CAR -USBMP3FMPAYER WIRING DIAGRAM BACK-MAIN UNIT Part 1 Hindi हनद कर टप आउटपट कनशन व (กุมภาพันธ์ 2023).