Κατά τη διαδικασία εκτόξευσης στο διάστημα, το κόστος της τοποθέτησης κάθε κιλού στη δορυφορική τροχιά είναι περίπου 20,000 δολάρια ΗΠΑ και κάθε γραμμάριο που εξοικονομείται θα συμβάλει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εξερεύνησης του διαστήματος. Η Materialize συνεργάστηκε με το τμήμα μηχανικής της Atos, μιας παγκόσμιας εταιρείας ψηφιακών υπηρεσιών, για την εκ νέου ανάπτυξη ενός ένθετου από κράμα τιτανίου που χρησιμοποιείται ευρέως σε δορυφόρους.

Κατά το σχεδιασμό ή την κατασκευή εξαρτημάτων διαστημικού σκάφους, η μεγαλύτερη πρόκληση είναι να βελτιστοποιήσετε το βάρος χωρίς να θυσιαστεί η αντοχή ή η απόδοση των εξαρτημάτων. Τα ένθετα από κράμα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στον αεροδιαστημικό τομέα και χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υψηλών μηχανικών φορτίων σε δομές όπως οι δορυφόροι. Με τον εξαίσιο βελτιστοποιημένο σχεδιασμό και την τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων, το βάρος του νέου ένθετου κράματος τιτανίου είναι μόνο το ένα τρίτο του αρχικού βάρους και η απόδοση έχει επίσης βελτιωθεί.

Ένθετα στη δομή πάνελ σάντουιτς

Τα ένθετα από κράμα τιτανίου χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σύνδεση άλλου εξοπλισμού με δορυφόρους. Τέτοια ένθετα φέρουν υψηλά φορτία και απαιτούν ανύψωση μεγάλων και βαρέων κατασκευών. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να έχουν υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, υψηλή αντοχή και ακαμψία και ταυτόχρονα να είναι πολύ ελαφριά. Αυτά τα ένθετα τοποθετούνται στο πάνελ σάντουιτς σύνθετης δομής, που είναι πολύ συνηθισμένο στις κατασκευές αεροδιαστημικής, και μεταφέρουν το φορτίο μέσω του συνδυασμού με το πάνελ σάντουιτς.

Τα παραδοσιακά ένθετα κατασκευάζονται συνήθως από κράμα αλουμινίου ή κράμα τιτανίου με μηχανική κατεργασία και το εσωτερικό του σχήματος τούβλου είναι εντελώς συμπαγές και υψηλής ποιότητας. Εκτός από το υψηλό κόστος των υλικών, τα βαριά εξαρτήματα θα αυξάνουν το λειτουργικό κόστος του διαστημικού σκάφους κάθε φορά που εκτοξεύεται. Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση παρέχει την ευκαιρία να μειωθεί το βάρος των αεροδιαστημικών κατασκευών.

Χρησιμοποιήστε τρισδιάστατη εκτύπωση για βελτιστοποίηση του σχεδιασμού

Οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν την πρόκληση της αλλαγής της παραδοσιακής σκέψης. Αυτός ο σχεδιασμός στοχεύει να καλύψει όλες τις απαιτήσεις από το στάδιο της ιδέας έως το στάδιο της κατασκευής. Βασιζόμενη στην τεχνογνωσία της στην αεροδιαστημική μηχανική και τη δομική προσομοίωση, η Atos σχεδίασε αυτό το νέο εξάρτημα από μέσα προς τα έξω για να βελτιώσει τη συνολική του απόδοση.

Μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης, ο εσωτερικός χώρος του αντικειμένου μπορεί να σχεδιαστεί με κοίλη ή ελαφριά δομή. Οι μηχανικοί της Materialize και της Atos ξεκίνησαν μειώνοντας την ποσότητα του υλικού που χρησιμοποιείται μέσα στα εξαρτήματα. Η ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης χρησιμοποίησε προηγμένες τεχνολογίες όπως η βελτιστοποίηση τοπολογίας και ο σχεδιασμός της δομής του πλέγματος για να μειώσει τη μάζα των ενθέτων από 3 γραμμάρια σε 1454 γραμμάρια.

Εκτός από τη μείωση του βάρους, η ομάδα έλυσε επίσης το πρόβλημα της θερμοελαστικής καταπόνησης στον αρχικό σχεδιασμό. Δεδομένου ότι αυτά τα ένθετα έχουν τοποθετηθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης του πολυμερούς κόντρα πλακέ ενισχυμένου με ανθρακονήματα, υπόκεινται σε θερμοελαστική καταπόνηση. Ο βελτιστοποιημένος σχεδιασμός μειώνει την επίδραση αυτών των τάσεων και βελτιώνει την κατανομή του φορτίου, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του ένθετου.

Η διατομή του ενθέτου δείχνει την ελαφριά δομή στο εσωτερικό

Το εργοστάσιο τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλου Materialize στη Βρέμη ήταν υπεύθυνο για την παραγωγή δύο πρόσφατα σχεδιασμένων ενθέτων από κράμα τιτανίου (TiAl3V6). Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση έχει αποδείξει τις μεγάλες δυνατότητές της στον τομέα της αεροπορίας και δεν υπήρξε ποτέ κανένας τρόπος για να επιτευχθεί τόσο γρήγορος χρόνος παράδοσης.

Ο Διευθυντής Μηχανολόγων Μηχανικών της Atos Ισπανίας σχολίασε: «Η μείωση του βάρους θα συμβάλει στην αύξηση του ωφέλιμου φορτίου του δορυφορικού εξοπλισμού και θα εξοικονομήσει πολύ κόστος ανά εκτόξευση. Ακριβώς εξαιτίας αυτού σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα δημιουργήθηκε αυτό στον τομέα της κατασκευής πρόσθετων μετάλλων. Αυτό το εξαιρετικά περίπλοκο προϊόν έχει κάνει την Atos και την Materialize κορυφαίους παρόχους λύσεων μετάλλων τρισδιάστατης εκτύπωσης."

Από προηγούμενες περιπτώσεις, μπορούμε να δούμε ότι το materialize έχει σχεδόν διεισδύσει σε διάφορα πεδία εφαρμογών, αμφισβητώντας συνεχώς την κατάσταση των παραδοσιακών μεθόδων επεξεργασίας, διερευνώντας συνεχώς τη βαθιά εφαρμογή της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην παραδοσιακή κατασκευή, προωθώντας τις αλλαγές και προωθώντας την ανάπτυξη της 3D εκτύπωσης. Μέχρι στιγμής, υπάρχει μόνο μία υλοποίηση.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: 3D εκτύπωση σύνθετα ένθετα από κράμα τιτανίου

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® παρέχει μια πλήρη γκάμα κατασκευαστών κατά παραγγελία κατασκευασμένων εξαρτημάτων ακριβείας που κατασκευάζονται από μέρη αλουμινίου, μέρη ορείχαλκου, μπρούντζος, μέρη χαλκού, κράμα υψηλής απόδοσης, χαμηλή χάλυβα, άνθρακα χύτευση επενδύσεων, χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και ανοξείδωτο κράμα. Δυνατότητα χειρισμού εξαρτημάτων έως +/-0.0002 in. ανοχής. Οι διαδικασίες περιλαμβάνουν cnc στροφή, cnc άλεση, κοπή με λέιζερ,.ISO 9001:2015 &AS-9100 πιστοποίηση.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).