3D-printteknologi gør satellitten mere meningsfuld

Inden for rumfartsområdet "veje hver ounce og erobre guld", gør anvendelsen af ​​3D-printteknologi satellitten "slankere" og "rigere". Den 3. december, på den anden internationale konference om avanceret forskning i additiv fremstilling afholdt i Nanjing, erfarede journalisten fra Science and Technology Daily, at Nanjing University of Technology har anvendt 3D-printteknologi på mere end 10 mikronano-satellitter, der er blevet opsendt.

Additiv fremstilling, almindeligvis kendt som 3D-print, er en ny produktionsteknologi baseret på digitale modeller til at stable materialer lag for lag for at producere fysiske varer. Det er en vigtig del af avanceret fremstilling.

"Se på denne mikro nano-satellitmodel, som er printet i 3D. Sådan en stor satellit bruges generelt til verifikation af rumvidenskabelige eksperimenter." Liu Tingting, vicedekan for School of Mechanical Engineering ved Nanjing University of Technology, sagde. Hun har en 10 kubikcentimeter satellitmodel, hvori forskellige komponenter med forskellige funktioner er indlejret i strukturen.

"De strukturelle materialer i satellitter har ingen funktion. De ligner tv-kabinetter. De samler bare forskellige komponenter. Hver gang vægten af ​​en satellit stiger, vil dens omkostninger stige meget. Hvis de strukturelle materialer kan være lettere, kan det reducere omkostninger, giver grundlag for masseproduktion af satellitter og bærer flere satellitbelastninger og udfører flere rumforsøg." Liu Tingting introducerede, at den traditionelle satellitproduktionstilstand er adskillelse, fremstilling, genmontering og integration af forskellige moduler inde i satellitten. Men hendes team foreslog, at de ledende linjer fra mikro/nano-satellitter skulle genereres inde i strukturen, og så skulle nogle funktionelle belastninger indlejres, som vil integrere satellittens kredsløb, komponenter og funktionelle materialer og muliggøre integreret 3D-print og fremstilling af "strukturkredsløbsenhed".

"Topologidesignet, gitterdesignet og andre letvægtsdesignteknologier i den integrerede 3D-printteknologi kan omarrangeres på satellittens interne struktur, så satellitten kan være letvægts." Liu Tingting fortalte reporteren, at den integrerede mikronano-satellit udviklet af 3D-print kan reducere dens volumen med mere end 30 procent og øge dens funktionelle tæthed med mere end 30 procent.

Liu Tingting sagde, at vi i fremtiden vil bruge flere robotter til at printe satellitter, et robotprintkredsløb, en robotprintstruktur og en robotindlejret enhed, og endelig vil de blive fremstillet på en integreret måde. Den oprindelige satellitstruktur tegner sig for omkring 15 procent - 20 procent eller endda 25 procent og forventes at falde til under 10 procent eller endnu lavere i fremtiden.

Hvor svært er det for satellitter at "slanke"? Liu Tingting afslørede, at satellittens komplekse struktur først skulle lettes, "men samtidig skulle satellitten også være i stand til at opnå en vis slagmodstand, fordi raketten vil have mange vibrationer under opsendelsesprocessen, og påvirkningen af ​​satellitkomponenter og -strukturer er meget stærk. Satellitten skulle være i stand til at bære en enorm påvirkning, hvilket kræver høje designkrav."

Det alvorlige rummiljø udfordrer også stabiliteten af ​​satellittens ydeevne. "Rummiljøet er meget komplekst. Det kan nå 100 grader celsius ved høje temperaturer og 100 grader celsius under nul ved lave temperaturer. I et sådant miljø bør satellitternes strukturelle komponenter være i stand til at modstå ekstreme temperaturer og rumstråling, som også stiller høje krav til ydeevnen af ​​3D-printmaterialer." sagde Liu Tingting