3D drukas tehnoloģija padara satelītu nozīmīgāku

Aviācijas un kosmosa jomā "svērt katru unci un iekarot zeltu" 3D drukas tehnoloģijas pielietojums padara satelītu "slaidāku" un "bagātīgāku". 3. decembrī Nanjingā notikušajā otrajā starptautiskajā konferencē par progresīvu pētniecību piedevu ražošanā žurnāla Science and Technology Daily reportieris uzzināja, ka Naņdzjinas Tehnoloģiju universitāte ir izmantojusi 3D drukāšanas tehnoloģiju vairāk nekā 10 palaistiem mikronano satelītiem.

Piedevu ražošana, ko parasti sauc par 3D drukāšanu, ir jauna ražošanas tehnoloģija, kuras pamatā ir digitālie modeļi, lai materiālus kārtotu slāni pa slānim, lai ražotu fiziskas preces. Tā ir svarīga progresīvas ražošanas sastāvdaļa.

"Paskatieties uz šo mikronano satelīta modeli, kas ir izdrukāts 3D formātā. Šādu lielu satelītu parasti izmanto kosmosa zinātnes eksperimentu pārbaudei." sacīja Naņdzjinas Tehnoloģiju universitātes Mašīnbūves skolas dekāna vietnieks Liu Tingtings. Viņai rokās ir 10 kubikcentimetru satelīta modelis, kura konstrukcijā iestrādātas dažādas sastāvdaļas ar dažādām funkcijām.

"Satelītu konstrukciju materiāliem nav nekādas funkcijas. Tie ir līdzīgi televizoru korpusiem. Tajos tikai tiek montētas dažādas sastāvdaļas. Katru reizi, kad satelīta svars palielinās, tā izmaksas ievērojami palielināsies. Ja konstrukcijas materiāli var būt vieglāki, tas var samazināties. izmaksas, nodrošināt pamatu satelītu masveida ražošanai, pārvadāt vairāk satelītu slodzes un veikt vairāk kosmosa testu." Liu Tingtings iepazīstināja ar to, ka tradicionālais satelītu ražošanas režīms ir dažādu moduļu atdalīšana, izgatavošana, salikšana un integrēšana satelīta iekšienē. Tomēr viņas komanda ierosināja, ka mikro/nano satelītu vadošās līnijas ir jāģenerē konstrukcijā un pēc tam jāievieto dažas funkcionālās slodzes, kas integrēs satelīta shēmas, komponentus un funkcionālos materiālus un ļaus integrētai 3D drukāšanai un "struktūrshēmu ierīces" ražošana.

"Integrētās 3D drukas tehnoloģijas topoloģijas dizainu, režģa dizainu un citas vieglas dizaina tehnoloģijas var pārkārtot satelīta iekšējā struktūrā, lai satelīts varētu būt viegls." Liu Tingtings žurnālistam pastāstīja, ka integrētais mikro nano satelīts, kas izstrādāts ar 3D drukāšanu, var samazināt tā apjomu par vairāk nekā 30 procentiem un palielināt tā funkcionālo blīvumu par vairāk nekā 30 procentiem.

Liu Tingtings sacīja, ka turpmāk satelītu drukāšanai izmantosim vairākus robotus, vienu robotu drukas shēmu, vienu robota drukas struktūru un vienu robotu iegulto ierīci, un visbeidzot tie tiks ražoti integrētā veidā. Sākotnējā satelīta struktūra veido aptuveni 15 procentus - 20 procentus vai pat 25 procentus, un ir paredzams, ka nākotnē tas samazināsies zem 10 procentiem vai pat zemāk.

Cik grūti satelītiem ir "novājēt"? Liu Tingtings atklāja, ka vispirms vajadzētu atvieglot satelīta sarežģīto struktūru, "bet tajā pašā laikā satelītam jāspēj sasniegt arī noteiktu triecienizturību, jo palaišanas procesā raķetei būs liela vibrācija, un ietekme uz satelīta komponentiem un konstrukcijām ir ļoti spēcīga. Satelītam jāspēj izturēt milzīgu triecienu, kas prasa augstas konstrukcijas prasības."

Spēcīgā kosmosa vide apdraud arī satelīta veiktspējas stabilitāti. "Kosmosa vide ir ļoti sarežģīta. Augstā temperatūrā tā var sasniegt 100 grādus pēc Celsija, bet zemā temperatūrā - 100 grādus zem nulles. Šādā vidē satelītu strukturālajām sastāvdaļām vajadzētu izturēt ekstremālas temperatūras un kosmosa starojumu, kas arī izvirza augstas prasības 3D drukas materiālu veiktspējai." Liu Tingtings teica