随着太(tài)空探索技术公(gōng)司(SpaceX)和蓝色起源(Blue Origin )等民营航天公司的崛起,新的(de)技术和运营理念(niàn)正在飞速改变商业航(háng)天的发展(zhǎn)。
低(dī)成本是民(mín)营航天公司(sī)的一大优势。为实(shí)现更低成本发射(shè),3D打印(yìn)火箭成为多家(jiā)公司的尝(cháng)试方向。
2019年底,在德国法兰克福举行的全球最大(dà)3D打印贸易(yì)展(zhǎn)上,Titomic展出其制造(zào)的(de)一枚5.5米高的钛合金火(huǒ)箭,这是目前全(quán)球最大的3D打印钛合金(jīn)火箭。
这枚(méi)火箭是昆士(shì)兰Gilmour Space技术(shù)公司(sī)制(zhì)造(zào)的(de)27米火箭的缩小版模型,整(zhěng)体制造完成只用了27.6小时。
Titomic在YouTube发布的视频里称,采用性能优(yōu)越的钛合金和其他高性能合金(jīn),该公司可以在165个小时(shí)内制造出一枚全尺寸的(de)完整火箭。
Titomic成立于(yú)2014年,主要从事大尺(chǐ)寸金属零件及复杂形状零件的(de)大批(pī)量生产。它(tā)采用一种被称(chēng)作 Titomic动力聚合(Dynamic Fusion)的技术,将钛(tài)金属(shǔ)和非金属粉末(mò)等(děng)原料喷覆在支架上进(jìn)行(háng)3D打印。由此制造的火箭,具有(yǒu)质量更轻、强度更大、成本更低的特点(diǎn)。
Titomic已将该技术广泛地应用在自行车制造、船舶(bó)零件和商业航天领域。

钛被(bèi)称作(zuò)宇宙金属或太空金(jīn)属,是航天工业中的一种重要原材料(liào),具有很好的耐(nài)腐蚀(shí)性,重量(liàng)仅为钢铁(tiě)的一半(bàn),且强度高于铝材和钢材,在火箭和(hé)导弹的制造(zào)中得到了广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用。
据Titomic介绍,航空航天产业是钛合金的最大客户,用钛(tài)合金可以制造机身、轴承、外壳、起落架等构件,具(jù)备优良的耐热、耐腐蚀性,高(gāo)强度和低密(mì)度。
Titomic表示,在目前的航空(kōng)航(háng)天(tiān)工业(yè)中,超过九成的材料直接(jiē)在铝材或(huò)钛合(hé)金(jīn)的(de)坯(pī)料(liào)上加工而成。3D打印技术几乎可以直接将零件制成(chéng)所需的形状(zhuàng),只需要(yào)消耗之前(qián)金属用量的10%,将BTF比降低80%。这显著地提高了公司的盈利能力,并(bìng)将火箭生产时间从数(shù)天缩短至(zhì)数小时。
BTF比 ,即Buy-to-fly ratio,指的是制造一个零件所(suǒ)需原材料量与最终零件中所(suǒ)含有材料量的比率。BTF比 越高,意味(wèi)着零(líng)部(bù)件生产成本越(yuè)高。
Titomic并不是唯(wéi)一(yī)一家(jiā)从事3D打印(yìn)火箭(jiàn)技(jì)术的公司。
成立于2016年的美国初创航(háng)天公司——相(xiàng)对论太空公司(Relativity Space),在2019年10月完成(chéng)了1.4亿美元(yuán)的融资。这部分资金将支(zhī)持该公(gōng)司用3D打印技术发展火箭与航天事业。

相对论(lùn)太空公司称,从理论上讲,他们能在(zài)60天时间内完(wán)成火箭发射前的准备工作,包括原材料的准备、生产组装,再(zài)到(dào)登上发(fā)射台(tái)。
据CNBC报道,相对论(lùn)空间公(gōng)司的首席(xí)执行官Tim Ellis表示,相(xiàng)对论空(kōng)间公司的3D打印(yìn)火(huǒ)箭将(jiāng)在2021年初进行首次轨道发射。
相(xiàng)对(duì)论空间公司(sī)最新(xīn)型号的专利3D打印机名为星(xīng)际(jì)之门(mén)(Star Gate),该打印机(jī)高30英尺(chǐ),拥有多(duō)个触手。Terran-1号火箭是星际之(zhī)门打印的第一枚(méi)火箭(jiàn),其(qí)全身95%零(líng)部件由(yóu)3D打印机制造(zào)。