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惊呆!火箭的所有零部件都能用打印机来制造了?!有了3D打印技术,“上天”也可以变得很容易!

11 月 9 日
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3D打印技术不止能“上天”,还能“造大桥”!

从古至今,人类从未停止过对“飞上天空”的渴望。1903年,莱特兄弟驾驶自行研制的飞行器实现了人类历史上首次重于空气的航空器持续而且受控的动力飞行。此后,不知满足的地球人又开始制造宇宙飞船,打算飞出地球。进入21世纪后,火箭技术飞速发展,更便宜的私人火箭也应运而生。现在,有了3D打印技术,“上天”这件事似乎将变得更加容易了。

目标是将造火箭的成本降低90%

两位 20 多岁的航空工程师Tim Ellis与Jordan Noone过去两年一直在制造火箭,而这艘火箭的所有零部件都只用3D打印机来打造。他们希望能将人类从火箭的制造流程里移除,同时也让火箭制造的成本更便宜,打造时间更迅速。如今火箭发射的现行价格在1亿美元左右,他们希望在四年内将这一价格降低至1,000万美元。

用3D打印技术制作火箭成本更低,用时更少。网络图片

他们认为充分利用3D打印机是一个正确的方向,要知道在未来,利用3D打印和自动化制造完成各种工作将会是不可避免的。所以他们建造了自己的3D打印机,这个3D打印机包含了18英尺高的机械臂,它能利用激光将铝线熔化到便于塑形的液态金属。

这个打印机现在能在数天内制造出七英尺宽14英尺高的燃料箱,它能在一周半的时间内制造出火箭的引擎。如果一切顺利的话,他们能在一个月时间里就打造出整艘火箭,而且是没有利用到什么人力资源的情况下。相比之下,如今最高效的火箭制造流程,都需要数百人工作数个月时间。

3D打印助新西兰成功发射火箭

虽然这听上去有些天方夜谭,但其实早在今年5月份,新西兰一家名为“Rocket Lab”的私人公司就在新西兰北岛东部的马希亚发射场,成功发射世界首枚3D打印的电池动力火箭“Electron”。这艘火箭全长17米,发射升空的速度每小时超过27,000公里。它的制造成本低、发射周期短、发射费用低廉,堪称人类火箭技术发展史上的一大进步。其搭载的Rutherford发动机的主要部件几乎都是由3D打印技术制造而成。

今年5月,新西兰发射了Electron火箭,其发动机主要部件几乎都由3D打印技术制造。网络图片

此次成功发射也使新西兰成为发射火箭进入太空的第11个国家,而这也是全球首个从私人发射场把火箭射上天空的创举。Rocket Lab创办人兼总裁Peter Beck说:“我们是全球少数几家能够把火箭从无到有开发出来,并且在四年内实现目标的公司。”

同时他表示,公司计划进行三次火箭发射测试,此次是第一次。如果三次测试都理想,公司就会开始为客户提供商业卫星发射服务。他表示,一旦公司展开全面生产,估计一年可以发射超过50次。目前公司的客户包括美国宇航局(NASA)。

当然,火箭要顺利升空是一件非常严肃的事情,只要有一点点十分微小的失误,都会导致整个火箭升空的过程失败。有缩减人力资源或者说缩减制造火箭的时间的想法固然是一件好事,不过,工程师们还必须保证利用3D打印机打造出来的火箭安全可靠,这是一件不能马虎的事情。

不止能上天,还能造大桥

虽然近年来3D打印技术在民用方面的前景并不被人所看好,但在工业级项目上的应用却发展迅速,除了航空航天,这项技术还被应用于建筑、工业设计、医学等诸多领域。今年10月,世界上首座利用 3D 打印技术制造的混凝土桥在荷兰海默特正式投入使用。

这座 3D 打印桥于今年6月开始动工,建造过程历时三个月,一共有 800 层混凝土。桥长约八米,宽约3.6米,横跨一条水沟,连接两条马路。使用3D打印的一大优点是可以大大节省混泥土用量。

今年10月,世界首座3D打印混凝土桥在荷兰投入使用。网络图片

荷兰目前有超过1,400万辆单车,因此这座3D大桥也是为单车骑士们打造。但设计师称,这座桥已经可以承载40量卡车的重量。与此同时,荷兰设计师Joris Laarman与荷兰一家名为“MX3D”的初创公司正在打印一座不锈钢桥,目前已经完成了三分之一,计划将于明年3月竣工,并于明年6月份投入到阿姆斯特丹某运河处。

LINK 什么是3D打印?

3D打印技术是快速成型技术的一种,它是将计算机设计出的三维数字模型分解成若干层平面切片,然后由3D打印机把粉末状、液状或丝状塑料、金属、陶瓷或砂等可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体的技术。3D打印技术可以实现大规模的个性化生产,制造出传统生产技术无法制造出的外形。

 

责编|Daniel、姚星湖 设计|刘思浓

资料来源:《人民网》、《中国新闻网》、36氪、Bloomberg Businessweek(本专题图片均来源于网络)

本文原载于澳洲华语新闻周刊杂志《CITYWEEKLY 城市周刊》第292期,欢迎在线阅读:CITYWEEKLY

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