2023年7月14日,据资源库了解,VoxelMatters近日公布了正在使用增材制造技术的20家航天公司。以下根据排名列出了前10家公司,供大家参考。距离上一份名单已经过去三年了,这期间发生了很多变化。
SpaceX现在已经成为例行公事,在轨道上频繁发射火箭,甚至向国际空间站进行载人任务。与此同时,Relativity、Launcher(现在是Vast的一部分)、Rocket Lab、Redwire、Orbex等增材制造公司也取得了巨大的进展,推动着NewSpace行业的发展,使太空变得更加触手可及。让我们重新审视那些为太空探索、殖民和载人飞行商业时代打下基础的公司。
这些公司利用增材制造技术来实现零件重量优化、生产简化和定制制造的目标。在太空中,重量可能并不重要,但进入太空时重量比什么都重要。同时,零重力环境也提供了3D打印充分发挥潜力的理想条件。
1,Relativity(从第3位上升)
在第一枚完全由3D打印技术制造的火箭成功发射并通过最大动力加速(Max-Q)测试(尽管没有进入轨道)之后,Relativity(相对论)已经取得了领先地位。尽管此前的两次尝试在最后时刻取消,但Relativity于去年3月23日成功发射了全3D打印的Terran 1火箭,该火箭使用了3D打印的分级装置和发动机。Terran 1火箭采用超冷甲烷和氧气作为动力,向全世界展示了完全3D打印的一级火箭能够承受轨道发射中最恶劣的条件。
Relativity的总部位于加利福尼亚,并拥有三台大型EOS M400级DMLS系统、四台Velo3D Sapphire系统(包括两台Sapphire XC级系统)以及自主开发的巨型Stargate金属DED系统。
2, SpaceX(从第1位下降)
SpaceX是航天行业的领先公司,也是一家多次实现不可能目标的公司。他们首次实现了火箭的二次着陆(其中包括多个3D打印部件),并成为第一家将人类送入太空的私营公司。最近,SpaceX进行了巨型Shartship火箭的试射。作为最早采用增材制造技术的公司之一,SpaceX推出了用于发射回收应急系统的SuperDraco发动机。
这一事件发生在五年多前,SpaceX帮助许多其他公司(不仅限于太空公司)了解了金属增材制造的优势,以及作为先进高性能零部件制造工艺的可靠性。创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)从早期就坦言自己是增材制造生产工艺的坚定支持者。
3, Vast,以前的Launcher(从第5位上升)
Launcher目前已被Vast收购。该公司成立于2017年,总部位于纽约,在EOS Group的AMCM专家支持下,制造了最大的单一3D打印零件:用于E-2火箭发动机的高达86厘米的铜合金3D打印火箭发动机燃烧室。该部件是在AMCM的M4K机器上进行3D打印的,是世界上最大的单一部件3D打印液体火箭发动机燃烧室,出口喷嘴直径达到16英寸(41厘米)。
后来,该公司搬迁到了加利福尼亚州霍桑的一个大型新工厂,并聘请了前SpaceX和增材制造专家蒂姆·贝里(Tim Berry)担任制造主管。作为收购的一部分,Launcher的所有团队成员与Vast的团队合作,共同组成了一个由120多名员工组成的联合团队,在位于长滩的Vast总部进行合作。
4,Rocket Lab(从第2名下降)
Rocket Lab(火箭实验室)绝对是在火箭制造领域中充分利用3D打印技术的最酷公司之一。该公司源自新西兰,目前在加利福尼亚州运营,并自2013年以来一直致力于开发其太空飞行器Electron。该火箭的第一级采用了9台卢瑟福发动机,这是首批使用3D打印技术制造所有主要部件的氧气/煤油电动涡轮泵供油发动机。
2019年7月,Rocket Lab完成了第100台卢瑟福发动机的生产,并继续生产3D打印零部件,这表明增材制造已成为成熟商业模式的一部分。截至2023年第一季度,Rocket Lab实现了5490万美元的收入,同比增长35%。
5,Orbex(从第4名下降)
Orbex不仅仅是一家太空公司。作为一家专注于为小型卫星行业需求提供低成本轨道发射服务的公司,Orbex开发了世界上最先进、低碳、高性能的微型运载火箭之一。总部位于苏格兰福里斯的这家公司于2019年透露,他们使用德国增材制造公司SLM Solutions的SLM800金属3D打印机制造了世界上最大的单件金属火箭发动机。
目前,该公司还使用AMCM Gmbh的定制M4K 3D打印机。这台机器是EOS M400的改进版本,具有更大的构建体积,可以内部打印全尺寸的单体火箭发动机和涡轮泵。在2022年5月,该公司推出了首个Prime轨道太空火箭的全尺寸原型。
6,Blue Origin(稳定,保持第6名)
亚马逊创始人杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)的公司在多个领域应用增材制造技术。Blue Origin(蓝色起源)是NASA阿尔忒弥斯计划的一部分,该计划旨在让人类重新登上月球。蓝色起源的项目基于蓝月着陆器和BE-7发动机,这是一款几乎完全由3D打印制造的发动机。去年,Stratasys透露已向蓝色起源交付了具有里程碑意义的第35,000台工业FDM 3D打印机。
同时,蓝色起源和塞拉太空公司公布了他们的轨道礁计划,这是一个商业开发、拥有和运营的太空站,将在近地轨道上建造。Orbital Reef得到了航天行业领导者的支持,其中包括太空3D打印专家Redwire Space。
7,Redwire,原名Made in Space(之前为12名)
Redwire Space于2020年收购了Made in Space(MIS),MIS是第一家将3D打印机送到国际空间站并实际使用它来打印工具的公司(现在已成为标准程序)。如今,Redwire提供多种不同的增材制造系统,包括3D生物制造设施(BFF)和Redwire ADvanced空间实验处理器(ADSEP),它们共同构成了有史以来第一个能够在太空微重力条件下制造人体组织的系统。另一个为Redwire带来收入的增材制造系统是增材制造设施(AMF),它是第一个在近地轨道上运行的永久性商业制造平台。
自2016年启用以来,AMF已安装在国际空间站上,其多功能性和耐用性使其成为政府和商业客户的可靠资源。最近,Redwire的陶瓷制造模块(CMM)也已安装在国际空间站上,用于使用立体光刻(SLA)制造固体陶瓷零件。
8,D-Orbit(未出现在之前的列表中)
D-Orbit SpA成立于2011年,是新兴太空市场的早期参与者之一。该公司致力于建设太空物流基础设施,使服务提供商能够简化卫星发射、跨轨道运输、在轨服务和加注燃料,以及任务结束后的处置。公司的商业发射和部署解决方案借助其专有的ION Satellite Carrier轨道传输载具的支持。
D-Orbit在意大利、葡萄牙、英国和美国设有办事处,是世界上首家获得B型企业认证的太空公司。在2023年,D-Orbit与Caracol合作开展了一个项目,他们采用Caracol最新的WAAM技术,并与米兰理工大学(Polimi)机械工程系合作,使用Al2319材料进行了压力罐的3D打印。
9,Ursa Major(未出现在之前的列表中)
2022年,美国唯一一家专注于火箭推进的私人投资公司Ursa Major从其位于俄亥俄州扬斯敦的增材制造实验室交付了首个铜基3D打印火箭发动机燃烧室。这个具有里程碑意义的项目将生产和交付周期缩短至一个月,而传统制造工艺至少需要六个月。
这些先进的铜合金发动机部件正在进行太空发射和高超音速应用的测试。Ursa Major的发动机包括5,000磅推力的富氧分级燃烧发动机Hadley,以及50,000磅推力的Ripley发动机。Hadley是第一台经过热火测试的美国制造的富氧分级燃烧发动机。
10,Skyrora(从第13 位上升)
Skyrora是一家总部位于爱丁堡的太空公司,他们成功测试了一种由塑料废物制成的生态液体燃料驱动的3D打印火箭发动机。这项地面测试在苏格兰法夫进行,标志着航天发射领域取得了令人兴奋的突破,并可能为更可持续的行业发展铺平道路。
最近,2023年6月,Skyrora开始了一系列全程测试,以验证其70kN发动机的更新设计是否适合首次商业轨道发射。这些发动机是使用Skyrora的Skyprint 2机器进行3D打印的,据报道,这一过程将生产时间缩短了一半并降低了成本。
注:阅读完整的20家国外的使用增材制造航天公司名单,可点击此次进行下载。
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