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3D列印應用於太空各種零件製造成為發展趨勢

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2021年4月27日

圖、3D列印應用於太空各種零件製造
 
將尖端的3D列印技術應用於太空各種零件製造成為一種新發展趨勢,包括網路衛星所需的零組件。積層製造(Additive manufacturing)或稱3D列印或快速原型設計(rapid prototyping)可用於解決航太的複雜設計和製造創新的方法。
 
尼康收購新創Morf3D進軍3D列印衛星零件
 
日本相機製造商尼康(Nikon)收購了美國新創公司Morf3D為進軍太空產業做準備。Morf3D是一家航太零件供應商,擁有金屬積層(metal additive)技術,曾為波音(Boeing)的衛星和直升機生產3D列印金屬零件。Nikon期待兩家公司攜手合作,為客戶提供下世代積層製造解決方案。
 
Morf3D成立於2015年,為波音的衛星和直升機提供3D列印鈦、鋁零件的客製化。波音與Morf3D關係密切,其投資部門Boeing HorizonX Ventures曾在2018年4月和2019年8月兩次投資Morf3D,表示客戶對Morf3D服務的需求增加。此外Morf3D還提供積層製造策略和技術採用路線圖方面的諮詢服務。
 
Morf3D客戶還有Honeywell、雷神公司(Raytheon)、諾斯洛普格魯門(Northrop Grumman)和柯林斯航太(Collins Aerospace)。
 
更進一步,在太空環境直接3D列印各種零組件以便於製造組裝及維修,也就是3D列印機器成為太空機器人來製造和裝配未來太空探索所須要的大小零組件。但是,3D列印技術將製造過程轉移到近零重力的外太空環境,使得3D列印機器人進行製造和裝配的工作,是一種技術挑戰。
 
Made In Space公司拿到NASA在太空3D列印合約
 
美國NASA與Made In Space公司簽訂了一份7,330萬美元合約,證明小型低軌道衛星Archinaut One能夠在太空以 3D 列印的方式"打印"製造和組裝衛星所需要的零組件,也就是說,Archinaut One衛星就是一台3D列印機器人,專門打印零組件提供太空衛星所需零組件更換使用。事實上,這是NASA與加州Made in Space合作的第二階段的開始。Made in Space 公司已經2017年在美國NASA工廠模擬嚴苛太空環境而成功地3D列印出結構梁。
 
Elementum 3D列印霍爾效應推進器
 
在近零重力的外太空環境下,進行3D列印製造過程非易事。霍爾效應推進器(Hall effect thruster)是一種高效的電力推進形式,在特定類型的太空移動中可能非常有用。Elementum 3D提出一種希望透過開發新的積層製造技術和鈷鐵(cobalt-iron)原料來提升製造大型推進器的能力。(708字;圖1)
 
 
參考資料:
Nikon snaps up Boeing-backed supplier of 3D-printed satellite parts. SpaceNews, 2021/4/9.
3D列印進入太空市場、美國NASA計劃2022年實現。科技產業資訊室 (iKnow),2019/7/17。
從NASA補助SBIR計畫獲知小型企業創新研究趨勢。科技產業資訊室 (iKnow),2021/4/9。 


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