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。

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個小時內(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)時間從數(shù)天縮短至數(shù)小時。

BTF比 ，即Buy-to-fly ratio，指的是制造一個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)。

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

相對論太空公司稱，從理論上講，他們能在60天時間內(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。

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

相對論空間公司最新型號的專利3D打印機(jī)名為星際之門（Star Gate），該打印機(jī)高30英尺，擁有多個觸手。Terran-1號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。