SavedAdd your journal

Journals / Havacılık ve Uzay Çalışmaları Dergisi / 2026 / Cilt: 5 Sayı: 1

New materials used in additive manufacturing: Space research

Eklemeli imalatta kullanılan yeni malzemeler: Uzay araştırmaları

Mehmet Musab Arslan(Türk Havacılık ve Uzay Sanayii A.Ş. (TUSAŞ))0009-0004-0221-8166
Büşra Çalik(GAZI UNIVERSITY, FACULTY OF TECHNOLOGY)0009-0008-9621-2847
Gültekin Uzun(Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi)0000-0002-6820-8209
Pages
17–34
Publication Date
2025-02-28
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

In conclusion, the use of new materials in additive manufacturing within the space sector is expected to play a critical role in achieving the goals of space exploration and colonization.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:As in the other sectors and industries, the increasing prevalence of additive manufacturing in the space field is enhancing the diversity and importance of the materials used.
📊
Key Findings & Data:The various challenges encountered in space require the development of new strategies in material science and engineering.
💡
Conclusion & Impact:In conclusion, the use of new materials in additive manufacturing within the space sector is expected to play a critical role in achieving the goals of space exploration and colonization.
🔬Design:Derleme
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Eklemeli imalat · Uzay Sektörü · Regolit Malzeme

Abstract

As in the other sectors and industries, the increasing prevalence of additive manufacturing in the space field is enhancing the diversity and importance of the materials used. The challenging conditions of the space environment necessitate innovative and specialized solutions in material selection. This study examines the materials used in additive manufacturing developed for the unique requirements of the space environment, their intended purposes, examples of usage, and the benefits they may provide in the future. The importance of additive manufacturing in relation to space exploration and colonization goals is also emphasized. The various challenges encountered in space require the development of new strategies in material science and engineering. Additive manufacturing offers sustainable solutions by enabling the effective use of local resources. In conclusion, the use of new materials in additive manufacturing within the space sector is expected to play a critical role in achieving the goals of space exploration and colonization. Advancements in this field are anticipated to significantly contribute to humanity's efforts to establish a permanent presence in space.

Özet

Diğer sektörlerde ve iş alanlarında olduğu gibi uzay alanında da eklemeli imalatın giderek yaygınlaşması, kullanılan malzemelerin çeşitliliğini ve önemini artırmaktadır. Uzay ortamının zorlu koşulları, bu alandaki malzeme seçiminde yenilikçi ve özel çözümler gerektirmektedir. Bu çalışma, uzay ortamının özel gereksinimlerine uygun olarak geliştirilen eklemeli imalatla kullanılan malzemelerin hangi amaçlarla kullanıldığını, bu malzemelerin örneklerini ve ileriki aşamalardaki faydalarını incelemektedir. Çalışmada, eklemeli imalatın uzay keşfi ve kolonizasyon hedefleri açısından taşıdığı önem de vurgulanmıştır. Uzayda karşılaşılacak çeşitli zorluklar, malzeme bilimi ve mühendislik alanında yeni stratejiler geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Eklemeli imalat, bu ihtiyaçlara yanıt verecek şekilde yerel kaynakların etkin bir biçimde kullanılmasına olanak tanıyarak, sürdürülebilir çözümler sunmaktadır. Sonuç olarak, eklemeli imalat uzay sektöründeki yeni malzemelerle kullanımı, uzay keşfi ve kolonizasyon hedeflerine ulaşmak için kritik bir rol oynamaktadır. Bu alandaki ilerlemelerin, insanlığın uzaydaki varlığını kalıcı hale getirme çabalarına büyük katkı sağlaması beklenmektedir.

🔖

Cite This Article

Arslan, M. M., Çalik, B., Uzun, G. (2025). New materials used in additive manufacturing: Space research. Havacılık ve Uzay Çalışmaları Dergisi, Cilt: 5 Sayı: 1, 17–34. https://doi.org/10.52995/jass.1553603

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (47)

  1. 3D Yazdırma Kartı. (2013). Mantar ve Mantar ile Muhteşem 3D Yazdırma. https://3dprintboard.com/showthread.php?4192-Amazing-3D-Printing-with-Mushrooms-and-Fungus adresinden alındı
  2. Allen, C. C., Graf, J. C., & McKay, D. S. (1994). Sintering Bricks on the Moon. Engineering, Construction, and Operations in Space IV, ASCE. içinde 1220–1229.
  3. Altun, A. A., Ertl, F., Marechal, M., Makaya, A., Sgambati, A., & Schwentenwein, M. (2021). Additive manufacturing of lunar regolith structures. Open Ceramics, 5. doi:10.1016/j.oceram.2021.100058
  4. Amorphology. (2024). Uygulamalar. https://amorphology.com/applications adresinden alındı
  5. Avrupa Uzay Ajansı (ESA). (2024). Dünyadışı Üretim Sempozyumu: Uzayda Yeni Bir Ev Nasıl İnşa Edilir? https://www.esa.int/Enabling_Support/Preparing_for_the_Future/Discovery_and_Preparation/Off-Earth_manufacturing_symposium_how_to_build_a_new_home_in_space adresinden alındı
  6. Bölükbaşı, Ö. S., Serindağ, T., Gürol, U., Günen, A., & Çam, G. (2023). Improving oxidation resistance of wire arc additive manufactured Inconel 625 Ni-based superalloy by pack aluminizing. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 46, s. 89-97. doi:10.1016/j.cirpj.2023.07.011
  7. Breakthrough İnisiyatifleri. (2024). Yıldızlararası Yolculuk. https://breakthroughinitiatives.org adresinden alındı
  8. Büyük Fikir. (2024). Büyük Fikir Yarışması. https://bigidea.nianet.org/2024-challenge adresinden alındı
  9. CBS News. (2018). SpaceX Bugün İlk Block 5 Falcon 9'u Fırlatmaya Hazırlanıyor. https://www.nasaspaceflight.com adresinden alındı
  10. Ceritbinmez, F., Günen, A., Gürol, U., & Çam, G. (2023). A comparative study on drillability of Inconel 625 alloy fabricated by wire arc additive manufacturing. Journal of Manufacturing Processes, 89, s. 150-169. doi:10.1016/j.jmapro.2023.01.072
  11. Çam, G. (2022). Prospects of producing aluminum parts by wire arc additive manufacturing (WAAM). Materials Today: Proceedings, 62(1), s. 77-85. doi:10.1016/j.matpr.2022.02.137
  12. Çam, G., & Günen, A. (2024). Challenges and opportunities in the production of magnesium parts by directed energy deposition processes. Journal of Magnesium and Alloys, 12, s. 1663-1686. doi:10.1016/j.jma.2024.05.004
  13. Engelschiøn, V., Eriksson, S., Cowley, A., Fateri, M., Meurisse, A., Kueppers, U., & Sperl, M. (2020). EAC1A: A novel large-volume lunar regolith simulant. Sci. Rep. 10, s. 1–9.
  14. Etymonline. (2024). Regolith. https://www.etymonline.com/word/regolith adresinden alındı
  15. Geleceğin Malzemeleri. (2024). Mantar Mürekkebi. https://futureofmaterials.com/en/materials/myceliumink/#:~:text=A%20Fungus%20Based%20Ink%20for%203D%20Printing.&text=Under%20the%20right%20conditions%2C%20myce%20lium,example%20of%20a%20living%20material adresinden alındı
  16. Güler, S., Serindağ, H. T., & Çam, G. (2022). Wire arc additive manufacturing (WAAM): Recent developments and prospects. Mühendis ve Makine, 63(706), s. 82-116. doi:10.46399/muhendismakina.1085716
  17. Günen, A., Gürol, U., Koçak, M., & Çam, G. (2023). A new approach to improve some properties of wire arc additively manufactured stainless steel components: Simultaneous homogenization and boriding. Surface & Coating Technology, 460. doi:10.1016/j.surfcoat.2023.129395.
  18. Günen, A., Gürol, U., Koçak, M., & Çam, G. (2023). Investigation into the influence of boronizing on the wear behavior of additively manufactured Inconel 625 alloy at elevated temperature. Progress in Additive Manufacturing, 8, s. 1281-1301. doi:10.1007/s40964-023-00398-8.
  19. Gürol, U., Altınay, Y., Günen, A., Bölükbaşı, Ö. S., Koçak, M., & Çam, G. (2023). Effect of powder-pack aluminizing on microstructure and oxidation resistance of wire arc additively manufactured stainless steels. Surface & Coating Technology, 468. doi:10.1016/j.surfcoat.2023.129742
  20. Hull, C. &. (1986). U.S. Patent No. 4, 575, 330.
  21. Jamali, K., Kaushal, V., & Najafi, M. (2021). Evolution of additive manufacturing in civil infrastructure systems: A ten-year review. Infrastructures, 6(8). doi:10.3390/infrastructures6080108
  22. Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (JHUAPL). (2023). Bilim adamları, Avrupa'da Yeraltı Büyük Gölü'nde Kanıt Buldu. https://www.jhuapl.edu/news/newsreleases/111116-scientists-find-evidence-subsurface-great lakeeuropa#:~:text=In%20a%20finding%20of%20significance,new%20potential%20habitat%20for%20life adresinden alındı
  23. Lu, Z., Cao, J., Song, Z., Li, D., & Lu, B. (2019). Research progress of ceramic matrix composite parts based on additive manufacturing technology. Virtual and Physical Prototyping. doi:10.1080/17452759.2019.1607759
  24. NASA. (2017). Metallerde Lazer Toz Yatak Füzyonu ile Eklemeli olarak Üretilmiş Uzay Uçuş Donanımı Standardı.
  25. NASA. (2020). Kepler-90 Sistemi Gezegen Boyutları. https://www.nasa.gov/imagearticle/kepler-90-system-planet-sizes adresinden alındı
  26. NASA. (2023). 3D-Baskılı Habitat Yarışması. https://www.nasa.gov/prizes-challenges-and crowdsourcing/centennial-challenges/3d-printed-habitat-challenge adresinden alındı
  27. NASA. (2023). Sputnik. https://www.nasa.gov/history/sputnik adresinden alındı
  28. NASA. (2024). Alpha Centauri Üçlü Yıldız Sistemi Dünya'dan Yaklaşık 4 Işık Yılı Uzaklıkta. https://science.nasa.gov/resource/the-bright-star-alpha-centauri-and-its-surroundings adresinden alındı
  29. NASA. (2024). Voyager Görevi. https://voyager.jpl.nasa.gov adresinden alındı
  30. NASA Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik Müdürlüğü (STMD). (2024). Toplu Metalik Cam Dişliler. https://www.nasa.gov/stmd-game-changing-development/bulk-metallic-glassgears adresinden alındı
  31. NASA Jet Propulsion Laboratuvarı. (2009). Stardust Basın Kitleri. https://www.jpl.nasa.gov/missions/stardust adresinden alındı
  32. Özsoy, K., Duman, B., & İçkale Gültekin, D. (2019). Metal part production with additive manufacturing for aerospace and defense industry. International Journal of Technical Sciences, 11(3), s. 201–210. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/918027 adresinden alındı
  33. Pixalytics. (2023). 2023'te Dünya'nın yörüngesinde dönen uydular. https://www.pixalytics.com/tag/satellite adresinden alındı
  34. Ridgeway, B. (2024). NASA Katmanlı Üretim Projesi, Ajans, Endüstri ve Roket Üreticileri İçin Geleceği Şekillendiriyor. NASA. https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/marshall/nasa-additive-manufacturing-project-shapes-future-for-agency-industry-rocket-makers/ adresinden alındı
  35. Shen, Y., Li, Y., Chen, C., & Tsai, H.-L. (2017). 3D printing of large, complex metallic glass structures. Materials & Design, 117(5), s. 213-222. doi:10.1016/j.matdes.2016.12.087
  36. SpaceFactory. (2024). Lina. https://spacefactory.ai/lina adresinden alındı
  37. SpaceFactory. (2024). Marsha. https://spacefactory.ai/marsha adresinden alındı
  38. SpaceX. (2024). Falcon 9. https://www.spacex.com/launches adresinden alındı
  39. SpaceX. (2024). Mars'a İnsan Uzay Uçuşu. https://www.nationalgeographic.com/science/article/elon-musk-mars-spacex-human-mission-spacescience adresinden alındı
  40. Statista. (2024). Uzay programlarına yapılan küresel devlet harcamaları: Önde gelen ülkeler. https://www.statista.com/statistics/745717/global-governmental-spending-on-space-programsleading-countries/ adresinden alındı
  41. Taylor, L. A., Pieters, C. M., & Britt, D. (2016). Evaluations of lunar regolith simulants. Planetary and Space Science, 126, s. 1–7. doi:10.1016/j.pss.2016.04.005
  42. Uluslararası Standardizasyon Kuruluşu (ISO) ve Amerikan Malzeme ve Test Topluluğu (ASTM). (2020). Uzay ve Uzay Sistemleri Kelime Hazinesi, 52900.
  43. Valentine, P. G., & Gradl, P. R. (2019). Extreme-temperature carbon- and ceramic-matrix composite nozzle extensions for liquid rocket engines. 70th International Astronautical Congress (IAC), (s. IAC-19-C2.4.9).
  44. Voxel Matters. (2022). Novel process by HRL Laboratories creates 3D-printed ceramic matrix composites. https://www.voxelmatters.com/novel-process-by-hrl-laboratories-creates-3dprinted-ceramic-matrix-composites adresinden alındı
  45. Williams, H., & Butler-Jones, E. (2019). Additive manufacturing standards for space resource utilization. Additive Manufacturing, 28, s. 676-681. doi:10.1016/j.addma.2019.06.007
  46. Yang, S., & Zhao, Y. F. (2018). Additive manufacturing-enabled part count reduction: A lifecycle perspective. Journal of Mechanical Design. doi:10.1115/1.4038922
  47. Engelschiøn, V., Eriksson, S., Cowley, A., Fateri, M., Meurisse, A., Kueppers, U., & Sperl, M. (2020). EAC1A: A novel large-volume lunar regolith simulant. Sci. Rep. 10, s. 1–9.