1. Стойността на леките конструкции за космически кораби.
Работейки в космическа среда, космическите кораби трябва да преодолеят съпротивлението на въздуха и гравитацията на Земята наред с други препятствия. Лекият дизайн не само ефективно намалява масата на космическите кораби, потреблението на енергия, транспортната ефективност и масата на дизайна, но също така помага за удължаване на живота на космическите кораби и намаляване на разходите за изстрелване. Като такова, олекотяването се превърна в основна цел при проектирането и производството на космически кораби.
2. Характеристики и предимства на 3D печат на метал
Металният 3D печат - известен също като технология за адитивно производство - сглобява триизмерни обекти, използвайки наслагване слой по слой на метални прахове или жици. В сравнение с конвенционалното субтрактивно производство или сродните технологии за производство на материали, металният 3D печат има няколко ясни предимства.
Чрез производството на компоненти с трудни за постигане вътрешни структури и геометрични форми, технологията за метален 3D печат помага за създаването на сложни структури. Този капацитет позволява на дизайнерите да изграждат по-леки конструкции като пчелна пита, решетка и т.н., като по този начин се постига леко тегло без компромис с механичните характеристики.
Чрез техниката на подреждане слой по слой, технологията за 3D печат на метал позволява точен контрол и ефективно използване на материала, като по този начин намалява загубата на материал. Това е доста важно, тъй като определя колко ресурси трябва да се използват и колко евтини космически кораби трябва да бъдат произведени.
Като позволява на дизайна и производството да се сближават, технологията за 3D печат на метал значително съкращава времевия цикъл от проектирането до производството. Чрез направо преобразуване на CAD модели в реални модели, дизайнерите могат бързо да ги тестват и валидират, като по този начин ускоряват итерацията и подобряването на олекотения дизайн.
Технологията за метален 3D печат може да осигури леки решения за космически кораби в много сценарии на приложение в зависимост от вкусовете на потребителите. Тази гъвкавост позволява на космическите кораби да се модифицират бързо, за да изпълнят различни специфични мисии и да подобрят общата производителност.
Случаят на приложение на метален 3D печат в леки конструкции на космически кораби
Необходим компонент на всеки космически кораб, работата на дюзата на ракетния двигател пряко влияе върху надеждността и ефективността на полета. Особено тези с охлаждащи канали, технологиите за 3D принтиране на метал могат да създадат сложни форми и голяма точност в дюзите на двигателя. Посредством олекотен дизайн, тези дюзи не само подобряват стабилността и ефективността на горене на двигателя, но също така спомагат за намаляване на общото тегло, като по този начин подобряват ефективността при носене.
Рамката на сателита поддържа неговата устойчивост на различни натоварвания и запазване на постоянна позиция. Леките сателитни рамки гарантират механични характеристики чрез сложни конструкции тип пчелна пита, произведени от метален 3D печат. Освен това, металният 3D печат може да предложи персонализиране на сателитни рамки, за да отговори на различните нужди на различни космически кораби.
Поддържайки стабилността на вътрешната среда, преградите на космическите кораби трябва да се борят с външния натиск на околната среда и температурните колебания. Технологията за метален 3D печат може да генерира много здрави и изолиращи конструкции на стените на кабината чрез вътрешна структура и разпределение на материала, така че да се постигне леко тегло. Тези прегради спомагат за намаляване на общото тегло на космическия кораб и подобряват неговата надеждност и безопасност.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-3d-printing-bike-stem.html