1. Kevyiden rakenteiden arvo avaruusaluksille.
Avaruusympäristössä toimiessaan avaruusalusten on voitettava muun muassa ilmanvastus ja Maan painovoima. Kevyt rakenne ei ainoastaan vähennä tehokkaasti avaruusalusten massaa, energiankulutusta, kuljetustehokkuutta ja suunnittelun massaa, vaan myös auttaa pidentämään avaruusalusten käyttöikää ja leikkaamaan laukaisukustannuksia. Sellaisenaan keveydestä on tullut päätavoite avaruusalusten suunnittelussa ja valmistuksessa.
2. Metallin 3D-tulostuksen ominaisuudet ja edut
Metalli 3D-tulostus, joka tunnetaan myös nimellä additiivinen valmistustekniikka, kokoaa kolmiulotteisia esineitä pinoamalla metallijauheita tai lankoja kerros kerrokselta. Metallin 3D-tulostuksella on useita selkeitä etuja verrattuna tavanomaisiin vähentävään valmistustekniikkaan tai niihin liittyviin materiaalituotantotekniikoihin.
Metallin 3D-tulostustekniikka auttaa luomaan monimutkaisia rakenteita tuottamalla komponentteja, joissa on haastavia saavuttaa sisätilojen rakenteita ja geometrisia muotoja. Tämän kapasiteetin ansiosta suunnittelijat voivat rakentaa kevyempiä rakenteita, kuten kennokennoa, ristikkoa jne., jolloin ne saavuttavat kevyen mekaanisen suorituskyvyn tinkimättä.
Kerros kerrokselta pinoamistekniikan avulla metallin 3D-tulostustekniikka mahdollistaa tarkan ohjauksen ja tehokkaan materiaalin käytön, mikä vähentää materiaalihukkaa. Tämä on melko ratkaisevaa, koska se määrittää, kuinka paljon resursseja tulee käyttää ja kuinka halpoja avaruusaluksia tulisi tuottaa.
Antamalla suunnittelun ja valmistuksen lähentyä metallin 3D-tulostustekniikka lyhentää merkittävästi aikasykliä suunnittelusta tuotantoon. Kääntämällä CAD-malleja suoraan todellisiksi malleiksi suunnittelijat voivat nopeasti testata ja validoida ne, mikä nopeuttaa iteraatiota ja kevyen suunnittelun parantamista.
Metalliset 3D-tulostusteknologiat voivat tarjota kevyitä ratkaisuja avaruusaluksille useissa sovellusskenaarioissa käyttäjien maun mukaan. Tämän joustavuuden ansiosta avaruusalukset voivat muuttua nopeasti vastaamaan erilaisiin erityistehtäviin ja parantamaan yleistä suorituskykyä.
Metallin 3D-tulostuksen sovelluskotelo kevyissä avaruusalusrakenteissa
Jokaisen avaruusaluksen välttämätön komponentti, rakettimoottorin suuttimen suorituskyky vaikuttaa suoraan lennon luotettavuuteen ja tehokkuuteen. Erityisesti jäähdytyskanavilla varustetut metalliset 3D-tulostustekniikat voivat luoda monimutkaisia muotoja ja suuren tarkkuuden moottorin suuttimissa. Kevyen rakenteen ansiosta nämä suuttimet eivät ainoastaan paranna moottorin vakautta ja palamistehokkuutta, vaan auttavat myös vähentämään kokonaispainoa, mikä parantaa kantokykyä.
Satelliitin runko tukee sen vastustuskykyä erilaisille rasituksille ja jatkuvan asennon säilyttämistä. Kevyet satelliittikehykset takasivat mekaanisen suorituskyvyn monimutkaisilla hunajakennorakenteilla, jotka on valmistettu metallista 3D-tulostuksesta. Lisäksi metallin 3D-tulostus voi tarjota satelliittikehysten räätälöinnin eri avaruusalusten erilaisiin tarpeisiin.
Sisäisen ympäristön vakauden säilyttämiseksi avaruusalusten laipioiden on taisteltava ulkoisia ympäristöpaineita ja lämpötilan vaihteluita vastaan. Metallisella 3D-tulostustekniikalla voidaan luoda erittäin vahvoja ja eristäviä ohjaamon seinärakenteita sisäisen rakenteen ja materiaalijakauman avulla, jolloin saavutetaan kevyt paino. Nämä laipiot auttavat vähentämään avaruusaluksen kokonaispainoa ja parantamaan sen luotettavuutta ja turvallisuutta.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminum-3d-printing-bike-stem.html