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3D新聞

空客3D打印衛(wèi)星支架:耗時從1個月降為5天

3D打印商情 來源:中國國防科技信息網(wǎng)2014-09-11 我要評論(0 )   

3D打印技術(shù)在節(jié)約成本和提升設(shè)計自由度上的效應(yīng)吸引著航天企業(yè)加大對3D打印的投入,空客集團下屬的空客防務(wù)及航天公司開始通過采用該技術(shù)來優(yōu)化衛(wèi)星支架的制造,降低成...

 資料圖:衛(wèi)星支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,既要有足夠強度還需要減重

    3D打印技術(shù)在節(jié)約成本和提升設(shè)計自由度上的效應(yīng)吸引著航天企業(yè)加大對3D打印的投入,空客集團下屬的空客防務(wù)及航天公司開始通過采用該技術(shù)來優(yōu)化衛(wèi)星支架的制造,降低成本超過20%,并使衛(wèi)星重量減輕近1千克。

    當(dāng)前的衛(wèi)星都裝有金屬支架作為衛(wèi)星主體與碳纖維反射器和饋電天線陣之間的連接件。如今空客防務(wù)及航天公司、歐洲宇航防務(wù)集團西班牙分部的工程師們在馬德里復(fù)合材料能效(competence)中心使用EOS公司的3D打印機制造這種支架。該支架必須牢牢地固定在衛(wèi)星本體上,并能經(jīng)受太空中極端溫度波動產(chǎn)生的熱應(yīng)力,溫度變化范圍從-180°C至+150°C。鈦合金是此類應(yīng)用的首選材料,因為其具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和較高的強度-重量比。后者尤其重要,因為太空發(fā)射的成本高達每公斤數(shù)千甚至數(shù)萬美元,根據(jù)運營商的系統(tǒng)和衛(wèi)星軌道不同甚至能夠達到六位數(shù)。通過常規(guī)金屬切削的辦法制造衛(wèi)星支架無法滿足空客防務(wù)及航天公司的要求,因為設(shè)計上的限制阻礙了部件重量和應(yīng)力的優(yōu)化。此外,使用傳統(tǒng)方法制造非常耗時,而且成本也需要降低。

    于是EOS的增材制造技術(shù)被選定為替代的生產(chǎn)方法。通過增材制造,衛(wèi)星支架由激光束根據(jù)CAD模型數(shù)據(jù)逐層熔融金屬粉末構(gòu)建出來。在這里鈦金屬也可以作為試制材料,零部件設(shè)計修改起來也很方便。通過3D打印制造的支架符合專家的所有期望。最重要的是整個結(jié)構(gòu)耐極端溫度變化的性能得到了提升,它現(xiàn)在可以很容易地在20KN的壓力下持續(xù)承受330°C的溫度變化。此外,每顆衛(wèi)星所需的三個支架的制造時間已經(jīng)從一個月減少到不足五天。

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