鉑力特金屬3D打印技術,在新一代載人飛船試驗船成功應用

打印派   2020-05-12 08:39:53

南極熊導讀:這次長征五號B火箭的發(fā)射任務,除了涉及到在太空環(huán)境下3D打印陶瓷/金屬/連續(xù)復合纖維等不同材料的實驗;還把一些金屬3D打印零件帶上了天,例如中國金屬3D打印龍頭廠商西安鉑力特使用金屬3D打印工藝制造的立方星部署器。

從“上天攬月”、“嫦娥奔月”到“萬戶飛天”,從美麗神話到“坐地日行八萬里”的探索,中國追趕“航天夢”的步履從未停滯。5月5日18時,“胖五”家族新成員長征五號B火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,從海南文昌航天發(fā)射場點火升空,正式拉開了我國載人航天工程“第三步”任務的序幕;5月8日13時49分,新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區(qū)域成功著陸,試驗船飛行試驗任務取得圓滿成功,再次證明了中國制造的無限可能。



令人興奮的是,新一代載人飛船試驗船不僅完成了首次3D打印太空實驗,還搭載了世界首個基于金屬3D打印技術的立方星部署器,據(jù)了解,該部署器由中國商業(yè)航天公司星眾空間(北京)科技有限公司研制,由西安鉑力特增材技術股份有限公司金屬3D打印技術制造。


立方星部署器進行地面加速度試驗,星眾空間供圖


部署器連接立方星與運載工具,其能否保證發(fā)射過程中減振、準確釋放并輸出分離信號以確認分離時刻,是決定立方星發(fā)射成敗的關鍵。鉑力特優(yōu)化設計及產(chǎn)品開發(fā)團隊,通過對部署器主框架結(jié)構(gòu)使用工況的嚴密分析,確定了基于高強鋁合金進行一體化優(yōu)化設計及打印的加工方案,有效提高了結(jié)構(gòu)性能,同時減少了連接件,降低了整件重量,更能適應航天器對載荷質(zhì)量的嚴格要求。

鉑力特制造的金屬3D打印部署器,重量僅為傳統(tǒng)機械加工產(chǎn)品的一半,加工周期從過去的幾個月縮短為一周,大幅度降低了設計重量,提高了結(jié)構(gòu)強度。本次飛行充分驗證了立方星3D打印新型部署器的結(jié)構(gòu)強度、材料性能和空間環(huán)境適應性,為“3D打印+航天”的大規(guī)模應用和未來空間站在軌釋放、機動部署微納衛(wèi)星提供了數(shù)據(jù),儲備了技術。


COSPOD-3D立方星部署器,星眾空間供圖


這枚名為COSPOD-3D的立方星部署器,既可滿足國際標準3U立方星的發(fā)射與部署,也可滿足部分增大版3U立方星的需求,容納其多層展開帆板、大型表貼天線、相機等外部凸出載荷的應用。由于采用記憶合金解鎖,COSPOD-3D分離過程無火工品與多余分離物,使用安全、簡單、方便。更重要的是,這一系列產(chǎn)品配有新型多星分配控制器,能夠通過火箭提供的一路分離信號驅(qū)動多路部署器釋放,實現(xiàn)一箭百星的部署能力。同樣由星眾空間設計研制、鉑力特制造的多星分配控制器,計劃在未來幾個月內(nèi)開展在軌試驗。

采用3D打印技術加工微納衛(wèi)星部組件,在批產(chǎn)化方面的優(yōu)勢也非常顯著。以此次打印的立方星部署器為例,鉑力特自主研發(fā)的常規(guī)尺寸設備BLT-S310,成形尺寸為250×250×400mm,可一次成形2件部署器。鉑力特其余多型號更大尺寸設備,可實現(xiàn)一次打印3~10件部署器的批量加工,為衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)“百顆”、“千顆”等大批量發(fā)射計劃提供強大支持及品質(zhì)保障。

航天事業(yè)是一個系統(tǒng)性的精密工程,代表著最嚴密的系統(tǒng)設計,最嚴苛的質(zhì)量和安全保障。鉑力特始終堅持“讓制造更簡單,世界更美好”的企業(yè)使命,讓航天質(zhì)量管理理念滲入企業(yè)質(zhì)量管理的每一個環(huán)節(jié),以“嚴謹務實、勇于攀登”的航天精神探求高品質(zhì)、高標準,不斷完善、提升設備產(chǎn)品、粉末產(chǎn)品、打印服務及技術服務等各環(huán)節(jié)服務能力和質(zhì)量水準,以航天品質(zhì)為祖國母親造夢想品牌。

南極熊了解到,鉑力特(科創(chuàng)板688333)發(fā)布的2019年年報中,總營收的3.2億元中,航空航天領域是鉑力特營業(yè)收入的主要來源,實現(xiàn)營業(yè)收入 2億元,較2018年增長 12%。


△鉑力特主營業(yè)務分行業(yè)情況

截至2019年財年,鉑力特擁有員工 500 余人,研發(fā)人員占 27.65%,擁有增材制造裝備 100 余臺,相關分析檢測裝備 50 余臺,是國內(nèi)最大的金屬增材制造產(chǎn)業(yè)化基地。


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