Uzay aracı bileşenlerinin yapısal gücünü artırmak için metal 3D baskının kullanılması: bir vaka çalışması

Feb 27, 2025

İlk durum: Qiancheng No. 1 01 Yıldız
China Aerospace Science and Technology Corporation tarafından fırlatılan Qiancheng{{0}} uzay aracı bir dönüm noktasını işaret ediyor. Dünyada bu teknolojiyi uygulayan ilk uydu olan uydu, 3D baskılı nokta matris malzemelerine dayanan tam yıldız yapısını kullanıyor. Entegre alüminyum alaşımlı eklemeli üretim teknolojisini kullanan Qiancheng-1 01 yıldızı, yalnızca 0,5 mm'lik minimum özellik ve yıldız boyunca 1 milyondan fazla kafes yapısı özelliği ile inşa edilmiştir. Bu yöntem sadece uydu binaların ağırlığını önemli ölçüde azaltmakla kalmıyor, dolayısıyla ağırlık oranını geleneksel %20'den %15'in altına düşürüyor, aynı zamanda bileşen sayısını azaltıyor ve tasarım ve hazırlık döngüsünü kısaltıyor.
Qiancheng-1 01 uydusunun etkili fırlatılması ve istikrarlı çalışması, uzay aracının ana yük taşıyan yapıları için 3D baskılı üç boyutlu kafes yapı teknolojisinin olgunluğunun dokuzuncu seviyeye ulaştığını, dolayısıyla gerçek sistemin görevini etkili bir şekilde yerine getirdiğini gösterir. . Bu yöntem sadece uyduların yapısal gücünü arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda metal 3D baskının büyük ölçekli, rafine ve spesifik yapısal formasyondaki teknolojik faydalarını da gösteriyor.
İkinci durum: sıvı taşıyıcı roket "Zhuque-2"
Blue Arrow Aerospace, "Tianque" 10 tonluk sıvı oksijen metan motorunu (TQ-11) kullanarak "Zhuque-2" sıvı taşıyıcı roketini ayrıca geliştirdi; bu, kullanılan tek çok nozullu sıvı oksijen metan roket motorudur. Çin. Yanma odası ve gaz jeneratörü gövdesi gibi motorun önemli parçaları, karmaşık iç yapılara ve dış şekil ve akış kanalı doğruluğu konusunda sıkı taleplere sahiptir. Metal 3D baskı teknolojisi, motor montaj döngülerini önemli ölçüde azaltarak ve motor bakımını iyileştirerek karmaşık yapıların entegre şekilde oluşturulmasını sağlayabilirken, geleneksel dövme ve kaynak teknikleri bu teknolojik kriterleri karşılayamaz.
Blue Arrow Aerospace, metal 3D baskı teknolojisini kullanarak minimum 0,05 mm özellik boyutu doğruluğuyla yanma odası ve gaz jeneratörü gövdesi dahil olmak üzere önemli parçaları etkili bir şekilde üretti. Bu, roket motorunun yapısal gücünün yanı sıra güvenilirliğini ve performansını da artırır. "Zhuque-2" roket motorunun üretiminde metal 3D baskı teknolojisinin tüm uygulaması, onun karmaşık yapı inşasındaki özel avantajlarını tamamen göstermektedir.
Üçüncü vaka: Yeni nesil insanlı uzay gemisi test gemisi
Yeni nesil insanlı uzay gemisi test gemisi, ilk 3D baskı uzay deneyini tamamlamanın yanı sıra, metal 3D baskı teknolojilerine dayalı ilk CubeStar konuşlandırma mekanizmasını da taşıdı. China Commercial Aerospace Corporation'a ait Starspace (Beijing) Technology Co., LTD, dağıtım cihazını geliştiriyor ve Platin Metal 3D baskı tekniğini kullanarak üretiyor. Metal 3D baskı yerleştirme cihazlarının ağırlığı, geleneksel mekanik işleme ürünlerinin yalnızca yarısı kadardır ve işleme döngüsü aylardan bir haftaya kısaltılmıştır, böylece tasarım ağırlığı büyük ölçüde azaltılmış ve yapısal dayanıklılık artırılmıştır.
Bu uçuş, CubeSat 3D baskılı yeni konuşlandırma cihazının yapısal gücünü, malzeme özelliklerini ve uzay ortamına uyarlanabilirliğini tamamen doğruladı; böylece "3D baskı+havacılık"ın büyük ölçekli uygulaması ve geleceğin yörüngeye çıkışı için veri ve teknik rezervler sağlandı. Mikro ve nano uyduların uzay istasyonlarına mobil konuşlandırılması. Dünya çapındaki standart 3U küp uydunun fırlatma ve konuşlandırma kriterlerini karşılamanın yanı sıra, bu konuşlandırıcı tek bir roketle yüzlerce uyduyu fırlatma kapasitesine sahip, dolayısıyla uzay aracı bileşenlerinin üretimi ve konuşlandırılması için yeni fırsatlar yaratıyor.
3D baskı metalinin faydaları
Uzay gemisi bileşen üretiminde metal 3D baskı teknolojisinin faydalarının başlıca yansımaları aşağıda bulunmaktadır:
Metal 3D baskı teknolojisi, baskı yapılarını en üst düzeye çıkarabilir, malzeme israfını azaltabilir, hafif tasarıma olanak sağlayabilir ve uçak performansını ve verimliliğini artırabilir.
Metal 3D baskı teknolojisi, CAD modellerini anında fiziksel modellere dönüştürebilir, böylece geleneksel üretim teknikleri kullanılarak inşa edilmesi zor karmaşık yapılar için bire bir hassas çoğaltma gerçekleştirilebilir.
Döngü kısaltma ve maliyet düşürme: Metal 3D baskı teknolojisi, "eşit malzeme üretimi ve çıkarımlı üretim" sürecinde malzeme ve zaman kaybını esasen önleyerek, "farklılaşma ve entegrasyon" biçiminde ürünler sağlayarak üretim verimliliğini artırır.
Güçlü güvenilirlik ve performans: Metal 3D baskının mümkün kıldığı yüksek performanslı ve çok hassas bileşenler, uzay aracının yapısal gücünü ve güvenilirliğini artıracaktır.

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

Soruşturma göndermek