火箭也能3D打印，只需七天就能造出一枚

來源：界面新聞

隨著太空探索技術(shù)公司（SpaceX）和藍(lán)色起源（Blue Origin ）等民營航天公司的崛起，新的技術(shù)和運(yùn)營理念正在飛速改變商業(yè)航天的發(fā)展。

低成本是民營航天公司的一大優(yōu)勢。為實(shí)現(xiàn)更低成本發(fā)射，3D打印火箭成為多家公司的嘗試方向。

2019年底，在德國法蘭克福舉行的全球最大3D打印貿(mào)易展上，Titomic展出其制造的一枚5.5米高的鈦合金火箭，這是目前全球最大的3D打印鈦合金火箭。

這枚火箭是昆士蘭Gilmour Space技術(shù)公司制造的27米火箭的縮小版模型，整體制造完成只用了27.6小時(shí)。

Titomic在YouTube發(fā)布的視頻里稱，采用性能優(yōu)越的鈦合金和其他高性能合金，該公司可以在165個(gè)小時(shí)內(nèi)制造出一枚全尺寸的完整火箭。

Titomic成立于2014年，主要從事大尺寸金屬零件及復(fù)雜形狀零件的大批量生產(chǎn)。它采用一種被稱作 Titomic動(dòng)力聚合（Dynamic Fusion）的技術(shù)，將鈦金屬和非金屬粉末等原料噴覆在支架上進(jìn)行3D打印。由此制造的火箭，具有質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更大、成本更低的特點(diǎn)。

Titomic已將該技術(shù)廣泛地應(yīng)用在自行車制造、船舶零件和商業(yè)航天領(lǐng)域。

Titomic展示的鈦合金3D打印火箭。圖片來源：Titomic視頻截圖

鈦被稱作宇宙金屬或太空金屬，是航天工業(yè)中的一種重要原材料，具有很好的耐腐蝕性，重量僅為鋼鐵的一半，且強(qiáng)度高于鋁材和鋼材，在火箭和導(dǎo)彈的制造中得到了廣泛應(yīng)用。

據(jù)Titomic介紹，航空航天產(chǎn)業(yè)是鈦合金的最大客戶，用鈦合金可以制造機(jī)身、軸承、外殼、起落架等構(gòu)件，具備優(yōu)良的耐熱、耐腐蝕性，高強(qiáng)度和低密度。

Titomic表示，在目前的航空航天工業(yè)中，超過九成的材料直接在鋁材或鈦合金的坯料上加工而成。3D打印技術(shù)幾乎可以直接將零件制成所需的形狀，只需要消耗之前金屬用量的10%，將BTF比降低80%。這顯著地提高了公司的盈利能力，并將火箭生產(chǎn)時(shí)間從數(shù)天縮短至數(shù)小時(shí)。

BTF比 ，即Buy-to-fly ratio，指的是制造一個(gè)零件所需原材料量與最終零件中所含有材料量的比率。BTF比 越高，意味著零部件生產(chǎn)成本越高。

Titomic并不是唯一一家從事3D打印火箭技術(shù)的公司。

成立于2016年的美國初創(chuàng)航天公司——相對(duì)論太空公司（Relativity Space），在2019年10月完成了1.4億美元的融資。這部分資金將支持該公司用3D打印技術(shù)發(fā)展火箭與航天事業(yè)。

相對(duì)論太空公司的3D打印火箭工作現(xiàn)場。圖片來源：相對(duì)論空間公司官網(wǎng)

相對(duì)論太空公司稱，從理論上講，他們能在60天時(shí)間內(nèi)完成火箭發(fā)射前的準(zhǔn)備工作，包括原材料的準(zhǔn)備、生產(chǎn)組裝，再到登上發(fā)射臺(tái)。

據(jù)CNBC報(bào)道，相對(duì)論空間公司的首席執(zhí)行官Tim Ellis表示，相對(duì)論空間公司的3D打印火箭將在2021年初進(jìn)行首次軌道發(fā)射。

相對(duì)論空間公司最新型號(hào)的專利3D打印機(jī)名為星際之門（Star Gate），該打印機(jī)高30英尺，擁有多個(gè)觸手。Terran-1號(hào)火箭是星際之門打印的第一枚火箭，其全身95%零部件由3D打印機(jī)制造。