3D打印給航天事業(yè)帶來(lái)哪些改變?

jiaoyin   2017-01-04 15:45:21

1.零件制造

  

歐洲宇航局材料工程師貝諾伊特·邦瓦森對(duì)3D打印的格狀鈦球贊賞不已,認(rèn)為它是添加制造(AM)的典范。他說(shuō):“這些球內(nèi)部中空,外部復(fù)雜并且對(duì)稱(chēng),重量輕到不可思議還非常堅(jiān)固。傳統(tǒng)方法根本做不來(lái)?!鳖?lèi)似結(jié)構(gòu)能給衛(wèi)星提供超輕材質(zhì),潛力無(wú)限。

  

歐洲宇航局用3D打印技術(shù)制造了天線(xiàn)支架,重量減輕了46%。一般需要分成兩半制造的射頻濾波器也不在話(huà)下,不僅重量輕了一半,工時(shí)也縮短了幾個(gè)星期。3D打印出來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和噴嘴還能承受2500攝氏度的高溫。

  

2.電腦圖案實(shí)體化

  

和傳統(tǒng)切割方法不同,3D打印采用“疊加”法進(jìn)行生產(chǎn)。電腦設(shè)計(jì)好的零件被水平“分離”成很多層,再?gòu)南峦弦来未蛴。鸩蕉询B而成。只要適用于打印,無(wú)論塑料還是金屬,任何零件都可以3D打印創(chuàng)造出來(lái)。

  

3.設(shè)計(jì)創(chuàng)新

  

歐洲宇航局材料工程師勞倫特說(shuō):“按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則,我們必須給切割工具留一個(gè)切口,方便去除多余材料,制作產(chǎn)品。不過(guò)有了添加式制造法,我們就只用考慮設(shè)計(jì),不必再受到生產(chǎn)過(guò)程的限制。3D打印還將減少設(shè)計(jì)工序,節(jié)約物料和能源,更加環(huán)保。我們也會(huì)相應(yīng)的改變自己的思維方式。”


 

4.節(jié)約空間

  

如果應(yīng)用得當(dāng),3D打印技術(shù)還能節(jié)省空間。勞倫特說(shuō):“航天是個(gè)空間狹窄的領(lǐng)域,我們需要小一些的零件——但質(zhì)量要好。”受到成本限制,有的技術(shù)雖然理論成立,但現(xiàn)實(shí)中并不可行。3D打印有希望降低成本,取而代之。

  

5.模型制造

  

3D打印技術(shù)已經(jīng)成為歐洲宇航局一線(xiàn)工程師們的“常規(guī)武器”,并且用途廣泛。3D技術(shù)能夠輕易將電腦里設(shè)計(jì)好的航天器草案依照比例縮小,做成模型。另外,3D打印出來(lái)的金屬元件已經(jīng)在科研設(shè)備中派上用場(chǎng)。

  

6.試驗(yàn)品

  

當(dāng)然,3D打印產(chǎn)品必須通過(guò)測(cè)試,合格后才能切實(shí)進(jìn)入太空。早在2009年,歐洲宇航局就已經(jīng)進(jìn)行過(guò)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)。

  

7.未來(lái)潛力

  

將來(lái)的載人航天任務(wù)可以攜帶一臺(tái)3D打印機(jī)飛進(jìn)太空,無(wú)論飛多久,多遠(yuǎn),都能自主打印所需零件,方便維護(hù)和修繕航天器。歐洲宇航局已經(jīng)通過(guò)測(cè)試認(rèn)可了這一方法。

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