Avaruuslaukaisuprosessin aikana jokaisen kilogramman saattaminen satelliitin kiertoradalle maksaa noin US$20,000 XNUMX, ja jokainen säästetty gramma auttaa parantamaan avaruustutkimuksen tehokkuutta. Materialize teki yhteistyötä maailmanlaajuisen digitaalipalveluyrityksen Atoksen suunnitteluosaston kanssa kehittääkseen uudelleen titaaniseoksesta valmistettua sisäosaa, jota käytetään laajalti satelliiteissa.

Avaruusaluksen komponentteja suunniteltaessa tai valmistettaessa suurin haaste on painon optimointi komponenttien lujuudesta tai suorituskyvystä tinkimättä. Titaaniseosterät ovat laajalti käytössä ilmailualalla, ja niitä käytetään siirtämään suuria mekaanisia kuormia rakenteissa, kuten satelliiteissa. Hienosti optimoidun suunnittelun ja metallisen 3D-tulostuksen ansiosta uuden titaaniseosterän paino on vain kolmasosa alkuperäisestä painosta, ja suorituskykyä on myös parannettu.

Asennetaan sandwich-paneelirakenteeseen

Titaaniseoksesta valmistettuja sisäosia käytetään yleensä muiden laitteiden liittämiseen satelliitteihin. Tällaiset sisäosat kestävät suuria kuormia ja vaativat suurten ja raskaiden rakenteiden nostamista. Tämä tarkoittaa, että niillä on oltava korkea lujuus-painosuhde, korkea lujuus ja jäykkyys, ja samalla niiden on oltava erittäin kevyitä. Nämä insertit sijoitetaan ilmailu- ja avaruusrakenteissa hyvin yleiseen komposiittirakenteiseen sandwich-paneeliin ja siirtävät kuorman sandwich-paneelin yhdistelmän kautta.

Perinteiset terät valmistetaan yleensä alumiiniseoksesta tai titaaniseoksesta koneistuksen avulla, ja tiilen muodon sisäpuoli on täysin kiinteä ja laadukas. Korkeiden materiaalikustannusten lisäksi raskaat komponentit lisäävät avaruusaluksen käyttökustannuksia joka kerta, kun se laukaistaan. Metalli 3D-tulostus tarjoaa mahdollisuuden vähentää ilmailu- ja avaruusrakenteiden painoa.

Käytä 3D-tulostusta suunnittelun optimointiin

Insinöörien haasteena on muuttaa perinteistä ajattelua. Tämän suunnittelun tavoitteena on täyttää kaikki vaatimukset konseptivaiheesta valmistusvaiheeseen. Atos luottaa asiantuntemukseensa ilmailu- ja avaruussuunnittelussa ja rakennesimulaatiossa, ja se suunnitteli tämän uuden komponentin sisältä ulospäin parantaakseen sen yleistä suorituskykyä.

3D-tulostuksen avulla kohteen sisätila voidaan suunnitella ontolla tai kevyellä rakenteella. Materializen ja Atoksen insinöörit aloittivat vähentämällä komponenttien sisällä käytetyn materiaalin määrää. T&K-tiimi käytti kehittyneitä teknologioita, kuten topologian optimointia ja hilarakenteen suunnittelua, vähentääkseen välikappaleiden massaa 1454 grammasta 500 grammaan.

Painon vähentämisen lisäksi tiimi ratkaisi myös termoelastisen jännityksen ongelman alkuperäisessä suunnittelussa. Koska nämä sisäosat on asennettu hiilikuituvahvisteisen polymeerivanerin kovetusprosessin aikana, ne ovat alttiita lämpöelastiselle jännitykselle. Optimoitu muotoilu vähentää näiden jännitysten vaikutusta ja parantaa kuorman jakautumista, mikä pidentää terän käyttöikää.

Sisäosan poikkileikkaus näyttää sisällä olevan kevyen rakenteen

Materialize metallin 3D-tulostustehdas Bremenissä vastasi kahden äskettäin suunnitellun titaaniseoksesta (TiAl6V4) valmistetun lisäkkeen tuotannosta. Metallin 3D-tulostus on osoittanut suuren potentiaalinsa ilmailualalla, eikä koskaan ole ollut keinoja saavuttaa näin nopeaa toimitusaikaa.

Atos Spainin koneenrakennusjohtaja kommentoi: "Painon vähentäminen auttaa lisäämään satelliittilaitteiden hyötykuormaa ja säästämään paljon laukaisukustannuksia. Juuri tämän vuoksi niin lyhyessä ajassa tämä on luotu metallin lisäaineiden valmistuksen alalla. Tämä erittäin monimutkainen tuote on tehnyt Atosista ja Materializesta johtavia metallisten 3D-tulostusratkaisujen toimittajia."

Aiemmista tapauksista voimme nähdä, että materialize on lähes tunkeutunut eri sovellusalueille, haastaen jatkuvasti perinteisten prosessointimenetelmien asemaa, tutkimalla jatkuvasti 3D-tulostuksen syvällistä soveltamista perinteisessä valmistuksessa, edistäen muutoksia ja edistäen 3D-tulostuksen kehitystä. Toistaiseksi toteutuneita on vain yksi.

Linkki tähän artikkeliin ： 3D-tulostus monimutkaiset titaaniseosterät

Uudelleentulostuslausunto: Jos erityisiä ohjeita ei ole, kaikki tämän sivuston artikkelit ovat alkuperäisiä. Ilmoita uudelleentulostuksen lähde: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® tarjoaa täyden valikoiman räätälöityjä valmistajia tarkkuusvalmistetuista osista, joista on valmistettu alumiiniosat, messinkiosat, pronssi, kupariset osat, korkeatuottoinen seos, alhainen hiiliteräs investointien valu, korkeahiilinen teräs ja ruostumaton terässeos. Pystyy käsittelemään osia +/-0.0002 tuuman toleranssiin asti. Prosesseja ovat mm cnc-kääntäminen, cnc-jyrsintä, laserleikkaus,.ISO 9001:2015 &AS-9100 sertifioitu.

Kerro meille hieman projektisi budjetista ja odotetusta toimitusajasta. Suunnittelemme kanssasi strategian tarjotaksemme kustannustehokkaimmat palvelut, jotka auttavat sinua saavuttamaan tavoitteesi. Olet tervetullut ottamaan meihin yhteyttä suoraan ( sales@pintejin.com ).