Metāla 3D drukāšanas izmantošana, lai uzlabotu kosmosa kuģa komponentu konstrukcijas izturību: gadījuma izpēte

Feb 27, 2025

Pirmais gadījums: Qiancheng Nr. 1 01 Zvaigzne
Ķīnas Aviācijas un kosmosa zinātnes un tehnoloģiju korporācijas palaists kosmosa kuģis Qiancheng{{0}} ir etalons. Pirmais satelīts pasaulē, kas izmanto šādu tehnoloģiju, satelīts izmanto veselas zvaigznes konstrukciju, kuras pamatā ir 3D drukāti punktmatricas materiāli. Izmantojot integrētu alumīnija sakausējuma piedevu ražošanas tehnoloģiju, Qiancheng-1 01 star ir izveidots ar minimālo elementu tikai 0,5 mm un vairāk nekā 1 miljonu režģa struktūras elementu visā zvaigznē. Šī metode ne tikai krasi samazina satelītu ēku svaru, tādējādi mainot svara attiecību no parastajiem 20% uz mazāk nekā 15%, bet arī samazina komponentu skaitu un saīsina projektēšanas un sagatavošanas ciklu.
Satelīta Qiancheng-1 01 efektīva palaišana un stabila darbība norāda, ka kosmosa kuģu galvenajām nesošajām konstrukcijām paredzētās 3D drukātās trīsdimensiju režģa struktūras tehnoloģijas briedums ir sasniedzis devīto līmeni, kas liecina, ka faktiskā sistēma ir efektīvi izpildījusi savu uzdevumu. . Šī metode ne tikai uzlabo satelītu strukturālo izturību, bet arī parāda metāla 3D drukāšanas tehnoloģiskās priekšrocības liela mēroga, rafinētā un specifiskā strukturālā veidošanā.
Otrais gadījums: šķidruma nesējraķete "Zhuque{0}}"
Blue Arrow Aerospace atsevišķi izstrādāja šķidrā skābekļa raķeti "Zhuque-2", izmantojot "Tianque" 10 tonnu šķidrā skābekļa metāna dzinēju (TQ-11), vienīgo vairāku sprauslu šķidrā skābekļa metāna raķešu dzinēju, ko izmantoja Ķīna. Galvenajām dzinēja daļām, piemēram, sadegšanas kamerai un gāzes ģeneratora korpusam, ir sarežģītas iekšējās struktūras un stingras prasības ārējās formas un plūsmas kanālu precizitātei. Lai gan metāla 3D drukas tehnoloģija var panākt sarežģītu konstrukciju integrētu veidošanu, ievērojami samazinot dzinēja montāžas ciklus un uzlabojot dzinēja apkopi, tradicionālās kalšanas un metināšanas metodes nevar izpildīt šos tehnoloģiskos kritērijus.
Uzņēmums Blue Arrow Aerospace ir efektīvi ražojis svarīgas detaļas, tostarp sadegšanas kameru un gāzes ģeneratora korpusu, izmantojot metāla 3D drukas tehnoloģiju ar minimālo elementa izmēra precizitāti 0,05 mm. Tas palielina raķešu dzinēja konstrukcijas izturību, kā arī tā uzticamību un veiktspēju. Visa metāla 3D drukas tehnoloģijas ieviešana raķešu dzinēja "Zhuque-2" ražošanā pilnībā ilustrē tās īpašās priekšrocības sarežģītu konstrukciju veidošanā.
Trešais gadījums: jaunas paaudzes pilotējamu kosmosa kuģu izmēģinājuma kuģis
Papildus tam, ka tika pabeigts pirmais 3D drukāšanas kosmosa eksperiments, jaunās paaudzes pilotējamais kosmosa kuģa izmēģinājuma kuģis pārvadāja pirmo CubeStar izvietošanas mehānismu, kas balstīts uz metāla 3D drukāšanas tehnoloģijām. Starspace (Beijing) Technology Co., LTD no China Commercial Aerospace Corporation izstrādā izvietošanas ierīci un ražo to, izmantojot platīna metāla 3D drukāšanas tehniku. Metāla 3D drukas izvietošanas ierīču svars ir tikai puse no tradicionālajām mehāniskās apstrādes precēm, un apstrādes cikls ir saīsināts no vairākiem mēnešiem līdz vienai nedēļai, tādējādi ievērojami samazinot konstrukcijas svaru un palielinot konstrukcijas izturību.
Šis lidojums pilnībā apstiprināja CubeSat 3D drukātās jaunās izvietošanas ierīces strukturālo izturību, materiālu īpašības un pielāgojamību kosmosa videi, tādējādi nodrošinot datus un tehniskās rezerves plaša mēroga "3D printing+aerospace" pielietojumam un nākotnei orbītā. mikro un nano satelītu mobilā izvietošana kosmosa stacijās. Papildus pasaules standarta 3U kuba satelīta palaišanas un izvietošanas kritēriju izpildei šis izvietotājs spēj palaist simtiem satelītu ar vienu raķeti, tādējādi radot jaunas iespējas kosmosa kuģu komponentu ražošanai un izvietošanai.
Metāla 3D drukāšanas priekšrocības
Metāla 3D drukas tehnoloģijas priekšrocības kosmosa kuģu komponentu ražošanā ir atrodamas sekojošās:
Metāla 3D drukas tehnoloģija var palielināt drukāšanas struktūras, samazināt materiālu atkritumu daudzumu, nodrošināt vieglu dizainu un paaugstināt gaisa kuģu veiktspēju un efektivitāti.
Metāla 3D drukas tehnoloģija var nekavējoties pārvērst CAD modeļus fiziskos modeļos, tādējādi veicot vienu pret--vienu precīzu replikāciju, lai izveidotu sarežģītas struktūras, izmantojot parastās ražošanas metodes.
Cikla saīsināšana un izmaksu samazināšana. Būtībā izvairoties no materiāla un laika zuduma "vienādu materiālu ražošanas un atņemšanas ražošanas procesā", metāla 3D drukas tehnoloģija nodrošina preces "diferencēšanas un integrācijas" veidā, tādējādi uzlabojot ražošanas efektivitāti.
spēcīga uzticamība un veiktspēja: augstas veiktspējas un ļoti precīzi komponenti, ko nodrošina metāla 3D drukāšana, uzlabos kosmosa kuģa konstrukcijas izturību un uzticamību.

https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/intake-manifolds-of-metal-additive.html

Nosūtīt pieprasījumu