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深度报告丨盘点2023年国外使用增材制造技术的十大太空公司

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导读:从无人机和民用航空,到卫星和航天器,增材制造无疑正在帮助塑造航空航天应用的现在和未来。        

2023年7月10日,VoxelMatters近日更新了其增材制造航天公司前20名的名单,本期文章按照顺序列举了前10名的公司。此次更新距离上次发布增材制造航天公司名单已经过去三年了,这期间全球航天行业发生翻天覆地的变化。

报告下载链接:       

https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2023/07/VoxelMatters-VMFocus2023-eBook-Aerospace-AM.pdf

例如,Space X 现在像例行公事一样在轨道上往返发射火箭,甚至向国际空间站发送载人任务。与此同时,Relativity、Launcher(现已成为 Vast 的一部分)、Rocket Lab、Redwire、Orbex 等增材制造采用者正在迈出巨大步伐,巩固新太空行业,让太空变得更加触手可及。VoxelMatters此次更新的电子书重新审视那些正在为太空探索、殖民和载人飞行的商业时代奠定基础的公司。

       
这些公司利用增材制造来实现零件重量优化、生产简化和定制制造方面的目标。在太空中,重量可能并不重要,但在进入太空时,重量比什么都重要。零重力也可能是 3D 打印充分发挥其潜力的理想环境。


1.Relativity(从第3位上升)


在第一枚全 3D 打印火箭成功发射并通过 Max-Q(尽管它没有进入轨道)之后,相对论(Relativity)已经跃居榜首。两次尝试均在最后时刻被取消后,Relativity 的全 3D 打印(分级装置和发动机)Terran 1 火箭于去年 3 月23 日从佛罗里达州卡纳维拉尔角的 16 号发射场成功起飞。该火箭由超冷甲烷和氧气提供动力,向世界展示了完全 3D 打印的一级火箭可以承受轨道发射中最恶劣的条件。Relativity 位于加州的巨型设施拥有三个大型 EOS M400 级 DMLS 系统、四个 Velo3D Sapphire 系统(包括两个 Sapphire XC 级系统)以及内部开发的巨型 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,也是一家屡次实现不可能的目标的公司。该公司首次实现了火箭二次着陆(集成了多个 3D 打印部件)和回收利用,并成为第一家将人类送入太空的私营公司等等。最近,SpaceX的巨型Shartship火箭进行了试射。SpaceX 是最早推出增材制造火箭发动机的公司之一,即用于发射回收应急系统的 SuperDraco 发动机。这件事发生在五年多前,SpaceX帮助数十家其他公司(不仅是太空公司)了解金属增材制造的优势及其作为先进高性能零件制造工艺的可靠性。创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)从早期起就直言不讳他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。该公司于 2017 年在纽约成立,在 EOS Group 的 AMCM 专家的支持下,生产了最大的单个 3D 打印零件:用于 E-2 火箭发动机的 86 厘米高的铜合金 3D 打印火箭发动机燃烧室。该部件是在 AMCM 的 M4K 机器上 3D 打印的,它是世界上最大的单个部件 3D 打印的液体火箭发动机燃烧室,出口喷嘴直径为 16 英寸(41 厘米)。该公司后来搬到了位于加利福尼亚州霍桑的一座大型新工厂,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 的所有团队成员都与 Vast 的团队联手,组成了一个由 120 多名员工组成的联合团队,他们将在位于长滩的 115,000 平方英尺的 Vast 总部进行合作。


4. 火箭实验室(从第2名下降)


火箭实验室(Rocket Lab) 绝对是在火箭制造中充分利用 3D 打印的最酷公司之一。该公司起源于新西兰,目前在加利福尼亚州运营,自 2013 年以来一直在开发其太空飞行器 Electron。该火箭第一级的9个卢瑟福发动机是首批使用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,RocketLab 完成了第 100 台卢瑟福发动机的生产,并继续生产3D 打印零件,这表明增材制造符合成熟的商业模式。2023 年第一季度,Rocket Lab 实现收入 5490 万美元,同比增长 35%。


5. Orbex(从第4名下降)


Orbex 不仅仅是一家太空公司。作为一家服务于小型卫星行业需求的低成本轨道发射服务公司,Orbex 开发了世界上最先进、低碳、高性能的微型运载火箭之一。2019 年,这家总部位于苏格兰福里斯的公司透露,它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 3D 打印。该公司现在还运营 AMCM Gmbh 的定制 M4K 3D 打印机。该机器是 EOS M400 的改进版,具有更大的构建体积,可在内部打印全尺寸单体火箭发动机和涡轮泵。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.蓝色起源(稳定)


亚马逊杰夫-贝索斯(JeffBezos)创立的公司将增材制造用于多种应用。蓝色起源(Blue Origin)被选为 NASA 阿尔忒弥斯计划的一部分,该计划旨在让人类重返月球,其项目基于蓝月着陆器的BE-7发动机,这是一台几乎完全是由3D 打印制造的发动机。去年,Stratasys 透露,它已向 Blue Origin 交付了具有里程碑意义的第 35,000 台工业 FDM 3D 打印机。与此同时,蓝色起源和塞拉太空公司透露了他们的轨道礁计划,这是一个商业开发、拥有和运营的空间站,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。

△Redwire 的 3D 生物制造设施成功安装在国际空间站上。(来源:美国宇航局)


7. Redwire,原名Made in Space(之前为 12 名)


Rewire Space 于 2020年收购了 Made in Space(MIS)。对于那些不熟悉它的人来说,MIS 是第一家将 3D 打印机发送到国际空间站并实际使用它来打印工具的公司(现在这是标准程序)。如今,Redwire 提供多种不同的增材制造系统。其中包括 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运行的永久性商业制造平台。AMF 已安装在国际空间站上,自 2016 年启用以来,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) 也安装在国际空间站上,以使用立体光刻 (SLA)固体陶瓷部件。2023 年5 月,Redwire Space NV是Redwire Corporation 的子公司,获得了由欧洲航天局探索计划资助的价值 1400 万欧元的合同,负责设计、开发和鉴定 3D-BioSystem 设施。该公司报告称,2022 财年实现收入 1.605 亿美元,较 2021 财年的 1.376 亿美元增长 16.7%。


8. D-Orbit(未出现在之前的列表中)


总部位于意大利的 D-Orbit SpA 是太空物流领域的市场领导者,该公司与 Breeze Holdings Acquisition Corp. 合并,于 2022年成为一家上市公司。该交易对公司的投后估值约为 12.8 亿美元(11.3 亿欧元),因为ION 继续开发用于最后一英里卫星部署的 ION 卫星承载技术。2023 年,D-Orbit与 Caracol 合作开展了一个项目,以更有效的方式制造压力罐等太空应用。具体来说,使用 Caracol 最新的 WAAM 技术和与米兰理工大学 (Polimi) 机械工程系合作的 Al2319 材料 3D 打印了压力罐。

△Ursa Major 位于俄亥俄州扬斯敦的先进制造实验室,其 EOS 激光粉末床融合 3D 打印机(左)按需生产火箭发动机部件。


9. 大熊座(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大熊座(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。这一具有里程碑意义的项目将生产和交付周期压缩至一个月,而使用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针对太空发射和高超音速应用进行测试。Ursa Major 的发动机包括 5,000 磅推力富氧分级燃烧发动机 Hadley,以及 50,000 磅推力 Ripley 发动机。哈德利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 Ltd 是一家总部位于苏格兰爱丁堡的太空公司,已成功测试了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。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铺平道路。在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。
       

来源:南极熊网                


来源:增材制造硕博联盟
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首次发布时间:2023-07-25
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