一. Лек дизайн и повишена производителност
Тъй като намаляването на теглото може значително да увеличи производителността и ефективността на космическия кораб, външната конструкция на космическия кораб има доста високи критерии за лекота. Посредством подобряване на характеристиките на материала и структурна оптимизация, технологията за 3D печат на метал е постигнала тази цел. Технологията за 3D принтиране на метал с лазерно отлагане беше използвана, например, при конструирането на топлоустойчивата структура на долната рамка на връщащата капсула, така че не само ефективно да се намали теглото, но и да се намалят производственият цикъл и разходите. Чрез точно "диференциране и интегриране" тази технология доставя стоки, които по същество предотвратяват загубата на ресурси и времеви разходи в конвенционалните производствени техники.
2. Изграждане по поръчка на сложни конструкции
Много сложни и точни компоненти - като турбинни лопатки, горивни камери на двигателя и т.н. - се намират във външната рамка на космическите кораби. Със своя капацитет за високо прецизен контрол, технологията за 3D печат на метал може да произвежда изключително сложни части, надминаващи конвенционалните производствени техники. Дизайнерите могат бързо и прецизно да създават прототипи, използвайки персонализираните функции за персонализиране на тази технология, като по този начин повишават ефективността на дизайна. Например, технологията за 3D принтиране на метал намалява трудоемките операции по прецизна обработка и сглобяване при оптимизирането на дизайна на двигателите на самолетите, като по този начин позволява на инженерите да максимизират двигателите по-ефективно.
3. Бърз ремонт и изработка
Някои части на космически кораби имат ограничен живот и изискват честа поддръжка и ремонт. Не само скъпи, но и отнемащи време конвенционални техники за ремонт включват повторно производство или заваряване. Чрез технологията за 3D принтиране на метал може да се постигне прецизен ремонт на повредени участъци и бързо производство на компоненти, което води до драстично съкращаване на ремонтния цикъл и намаляване на производствените разходи. Това може да намали разходите за изстрелване и да увеличи гъвкавостта на мисията, така че е особено важно за поддръжка в орбита и аварийна подмяна на компоненти.
Срещнати трудности
1. среща технически затруднения.
Въпреки че технологията за 3D принтиране на метал е довела до значителен напредък в космическата индустрия, нейното използване все още създава определени технически трудности. На първо място, трудност е, че металното оборудване за 3D печат става все по-малко. Мястото за инсталиране е ограничено в пространството; така че съвременните метални 3D принтери са големи и трябва да бъдат миниатюризирани, за да паснат на околната среда. Освен това високата температура, лазерът, топлината и димът, произведени по време на операцията за 3D печат на метал, трябва да бъдат силно регулирани, за да се защити въздушната среда и безопасността на космическата станция.
2. Влияние на микрогравитационната среда
Техниките за 3D печат на метал създават няколко трудности в настройките на микрогравитацията. Например, лазерният 3D печат с прахообразно легло предлага най-доброто качество и точност на производство, но е предизвикателство да се разпредели равномерно прахът в среда на микрогравитация, което влияе върху качеството на печат. Въпреки че гравитацията няма ефект върху копринения печат, качеството на продукцията и точността на печат все още трябва да бъдат повишени. По този начин голяма техническа трудност сега е разработването на техники за 3D печат на метал, подходящи за условия на микрогравитация.
3. Разходи и ресурси
Дори и да са подходящи за метална 3D технология за печат, металните прахови материали все още имат някои ограничения и големи разходи. Въпреки че постоянният напредък на технологиите ще направи възможно проектирането и прилагането на различни материали, все още трябва да бъдат решени пречките в производителността на материалите, разходите и наличността. Освен това, ограничаващи общото използване на технологията за 3D печат на метали в космическата индустрия са донякъде високите разходи за оборудване, поддръжка и обучение.
4. Закони и насоки
За производството и прилагането на конструкцията на външния космически кораб се прилагат строги правила и стандарти. Продуктите за 3D печат на метал са развиваща се технология с много сложни процедури за сертифициране и оценка на съответствието. Установяването на правила за съвпадение и стандартни процедури, както и стриктното тестване и оценка на метални технологични стоки за 3D печат помагат да се гарантира безопасността и надеждността на космическите кораби.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/stainless-steel-pump-impeller-by-metal-3d.html