1. Използване на технология за 3D печат на метал в конструкцията на космически кораби
Използвайки подреждане слой по слой на метални прахове или жици, металният 3D печат - наричан още производство на метални добавки - е метод за изграждане на сложни триизмерни структури. Технологията за 3D печат на метал предлага големи предимства при конструирането на космически кораби, включително голяма свобода на проектиране, голяма производствена точност, отлична икономия на материали и капацитет за изграждане на сложни конструкции. По-специално в компонентите на двигателя, резервоарите за съхранение на гориво, системите за термична защита и конструктивните опорни компоненти, тези предимства направиха технологията за 3D печат на метали широко използвана в изграждането на космически кораби много разпространена.
2. Как металният 3D печат може да намали разхода на гориво за космически кораби?
Подобрете конструкцията на двигателя.
Компонентите на двигателя, включително сложни вътрешни охлаждащи канали и точни геометрични форми - като турбинни лопатки и горивни камери - могат да бъдат произведени чрез технология за 3D печат на метал. Тези сложни конструкции спомагат за подобряване на топлинната ефективност и тягата на двигателя, като по този начин намаляват потреблението на гориво. Например, по-тънките дебелини на стените и по-сложните охлаждащи канали, наблюдавани в металните 3D отпечатани турбинни лопатки, спомагат за по-ниски топлинни загуби и повишават общата ефективност на двигателя.
Дизайн с леко тегло
Използването на гориво на космическия кораб до голяма степен се влияе от теглото му. Чрез структурна структура и разпределение на материала за минимизиране на ненужното тегло, технологията за 3D печат на метал може да постигне лек дизайн. Например, по-тънките дебелини на стените и по-сложните форми, станали възможни благодарение на технологията за 3D принтиране на метал, помагат за намаляване на теглото, без да се нарушава структурната цялост на произведените резервоари за съхранение на бензин. Освен това с металния 3D печат е възможен интегрираният дизайн, комбиниращ няколко части в едно цяло, което намалява теглото и броя на конекторите.
Повишете прецизността на производството и намалете материалните отпадъци.
Високата точност и възпроизводимост на технологиите за 3D принтиране на метал осигуряват точен контрол на потреблението на материали по време на производството. Като помага за намаляване на материалните отпадъци и процента на дефектни стоки в производствения процес, това помага за намаляване на производствените разходи и използването на гориво. Освен това с технологията за 3D печат на метал е възможно производството при поискване, т.е. създаването на необходимия брой компоненти въз основа на реалното търсене, като по този начин се предотвратява свръхпроизводството и натрупването на запаси.
Нов термичен защитен механизъм
По време на полет космическите кораби трябва да издържат на доста високи температури и налягания. Системите за термична защита със сложни геометрични форми и многослойни структури, станали възможни благодарение на технологията за 3D печат на метал, могат по-успешно да абсорбират и разпределят топлината, като по този начин предпазват космическите кораби от повреда при висока температура. Намаляването на топлинните загуби и консумацията на енергия на космическия кораб по време на полет чрез оптимален дизайн на системата за термична защита спомага за по-нисък разход на гориво.
Подобрете надеждността и здравината.
По-висока надеждност и издръжливост на компонентите може да се постигне чрез технологии за 3D печат на метал. Отличните механични качества и устойчивостта на корозия могат да бъдат гарантирани чрез точен контрол на параметрите и избора на материали по време на производствения процес. Това намалява честотата на отказите и разходите за поддръжка на космически кораби по време на полет, като по този начин увеличава експлоатационния им живот и намалява разхода на гориво.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/hydraulic-components-by-3d-printing.html