2015年10月12日,歐洲最大的衛(wèi)星制造商Thales Alenia Space(TAS)公司宣布,該公司正在承建的兩顆韓國(guó)通信衛(wèi)星——Koreasat 5A和Koreasat 7將使用大型的金屬3D打印部件,其中包括使用鋁制材料3D打印的一個(gè)大型天線支撐結(jié)構(gòu)。
據(jù)了解,這個(gè)3D打印的遙測(cè)天線支撐結(jié)構(gòu)的尺寸為45×40×21厘米,被認(rèn)為是歐洲迄今為止使用增材制造技術(shù)打造的最大衛(wèi)星部件。這個(gè)部件采用了粉末床制造工藝,用高功率激光熔化金屬粉末制成3D形狀。具體來(lái)說(shuō),TAS使用的是一臺(tái)大型的Concept Laser Xline 1000R 3D打印機(jī),該機(jī)器被認(rèn)為是市場(chǎng)上最大的選擇性激光熔融金屬3D打印機(jī)之一。而這臺(tái)機(jī)器的所有者是 Poly-Shape,這是一家為TAS提供3D打印金屬部件服務(wù)的法國(guó)公司。
Concept Laser Xline 1000R 3D打印機(jī)
盡管這些3D打印的部件被集成到兩種不同類型的通信衛(wèi)星上,但是部件本身并沒(méi)有區(qū)別,都是在同一臺(tái)機(jī)器、同一個(gè)批次3D打印出來(lái)的。該天線支架采用另外創(chuàng)新的生物設(shè)計(jì),并剛剛通過(guò)所有的振動(dòng)驗(yàn)收實(shí)驗(yàn),這一測(cè)試主要用來(lái)檢驗(yàn)3D打印金屬零件的可重復(fù)性動(dòng)態(tài)行為。該試驗(yàn)所確定的剪切強(qiáng)度和部件堅(jiān)固性對(duì)于證明金屬3D打印的可靠性和可依賴性至關(guān)重要,尤其是在太空旅行和一些極端環(huán)境的應(yīng)用中。
而如今通過(guò)成功的制造和安裝這些3D打印部件,TAS為將金屬3D打印工藝融入他們的航天器制造流程中獲得一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。由于使用基于粉末床的增材制造工藝能夠制造出傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高度復(fù)雜幾何形狀,因此可以使得部件的重量減少近22%,另外3D打印這些大部件也可以將生產(chǎn)計(jì)劃縮短一至兩個(gè)月的生產(chǎn)計(jì)劃,制造成本也因此節(jié)省了30%。
據(jù)了解,這一天線支撐結(jié)構(gòu)是目前為止TAS在衛(wèi)星中使用的最大一個(gè)3D打印部件,在此之前他們也在其他衛(wèi)星上3D打印了相似的部件。比如今年四月,TAS制造的Turkmenalem衛(wèi)星上也采用了類似的天線支架。此外,Arabsat 6B衛(wèi)星也將安裝包括3D打印的腳架組件,并準(zhǔn)備于下個(gè)月在法屬圭亞那航天中心發(fā)射。
目前TAS公司正在尋求通過(guò)將增材制造技術(shù)融入幾個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)來(lái)徹底改造自己的工業(yè)能力,其中包括快速原型和最后的生產(chǎn)制造。該公司認(rèn)為在當(dāng)前的成本和生存周期限制下,金屬3D打印是其滿足市場(chǎng)需求必不可少的步驟。除了3D打印之外,該公司還正在生產(chǎn)過(guò)程中嘗試其它的新興技術(shù),如先進(jìn)的機(jī)器人和協(xié)同機(jī)器人(cobotics)技術(shù)。
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