當前的我們正處于一場新的、激動人心的全球太空競賽之中。在上世紀50年代和60年代，美國和前蘇聯進行了一次全面的太空競賽，雙方的目標都是希望讓自己的宇航員成為第一個進入太空的人，然后成為第一個登上月球的人。
現在，以私營和小型公司為主導的新太空競賽，將使用更小、更靈活的運載火箭實現太空飛行。激光增材制造或3D打印是這些公司采用的理想技術，可用于太空飛行器的快速設計和構建制造過程。同時，因為這些創新型和規模較小公司的資本支出和可使用的資源有限，因此增材制造技術是理想的選擇。
在傳統制造業中，用于太空探索的火箭飛船使用了眾所周知的成熟制造工藝。對于火箭筒段，通過凸塊成型和剪切后的鋁板通常使用摩擦攪拌焊進行焊接；對于等柵格結構，凹槽會由厚板加工而成；對于圓頂，將使用焊接和熱旋壓成型。以上這些流程涉及的原材料、加工、清潔和檢查時間，都需要預留出提前期。任何一個或所有這些過程的提前期的減少不僅會導致總提前期的減少，而且還為驗證測試、熱火測試和車輛集成提供額外的時間。
然而，航空航天領域可以使用增材制造生產太空探索組件包括推進裝置和結構組件。對于推進裝置特別是火箭發動機，使用增材制造的優勢十分明顯：減少零件總數（減少制造缺陷的風險，與數百個零件相比，只需要處理幾十個零件）、設計簡化、能夠以獨特的懸垂角度打印冷卻通道，并提高推力。
使用專為增材制造設計的優異材料，可以讓火箭發動機獲得更好的熱容量和強度，提高效率。因此，通過增材制造生產的火箭發動機可以到達更高的軌道或能夠運輸更大的有效載荷。對于包括火箭車輛的油箱和槍管部分在內的結構部件，使用增材制造可以消除用于金屬板成型的工具和用于攪拌摩擦焊的夾具成本，這些額外的工具成本預計在200萬美元。
另一個現實案例是正在火星上的毅力漫游車，這臺車的11個部件是由激光增材制造工藝生產的。此外，宇航員已經成功地在國際空間站上打印了聚合物和陶瓷部件。在地球上，我們已經能夠用陶瓷打印低成本的房屋，因此這很可能會轉化為下一個合乎邏輯的步驟：在月球或火星等其他行星上實現3D打印。使用本地原料再在外星上打印顯然會更容易，而不是在發射、飛行和著陸期間處理原材料。
值得注意的是，傳統制造流程整體交付時間的縮短將提升用于太空探索的飛行窗口數量。運載火箭可用性的增加、更高的軌道和更大的有效載荷，也為客戶提供了更多進入太空的機會，無論是太空旅游還是衛星客戶。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
