1. Hodnota ľahkých konštrukcií pre kozmické lode.
Pri práci vo vesmírnom prostredí musia vesmírne lode okrem iných prekážok prekonávať odpor vzduchu a zemskú gravitáciu. Ľahký dizajn nielen účinne znižuje hmotnosť kozmickej lode, spotrebu energie, efektivitu dopravy a hmotnosť dizajnu, ale tiež pomáha predĺžiť životnosť kozmickej lode a znížiť náklady na štart. Ako také sa odľahčenie stalo hlavným cieľom pri navrhovaní a výrobe vesmírnych lodí.
2. Vlastnosti a výhody 3D tlačového kovu
Kovová 3D tlač – známa aj ako technológia aditívnej výroby – zostavuje trojrozmerné predmety pomocou vrstvenia kovových práškov alebo drôtov po vrstvách. Oproti konvenčnej subtraktívnej výrobe alebo príbuzným technológiám výroby materiálov má kovová 3D tlač niekoľko jasných výhod.
Výrobou komponentov s náročnými interiérovými štruktúrami a geometrickými tvarmi pomáha technológia kovovej 3D tlače vytvárať zložité štruktúry. Táto kapacita umožňuje konštruktérom stavať ľahšie konštrukcie, ako sú voštinové, mriežkové atď., čím sa dosiahne nízka hmotnosť bez ohrozenia mechanického výkonu.
Technológia 3D tlače kovov umožňuje pomocou techniky vrstvenia po vrstve presnú kontrolu a efektívne využitie materiálu, čím sa znižuje plytvanie materiálom. To je dosť dôležité, pretože určuje, koľko zdrojov by sa malo použiť a ako lacná kozmická loď by sa mala vyrábať.
Tým, že sa dizajn a výroba zbližujú, technológia kovovej 3D tlače podstatne skracuje časový cyklus od návrhu po výrobu. Priamym prevodom CAD modelov na skutočné modely ich môžu dizajnéri rýchlo otestovať a overiť, čím sa urýchli iterácia a zlepšenie odľahčenej konštrukcie.
Technológia kovovej 3D tlače môže poskytnúť ľahké riešenia pre kozmické lode v mnohých aplikačných scenároch v závislosti od vkusu používateľov. Táto flexibilita umožňuje kozmickej lodi rýchlo sa modifikovať, aby splnila rôzne špecifické misie a zlepšila všeobecný výkon.
Aplikačný prípad kovovej 3D tlače v ľahkých konštrukciách kozmických lodí
Výkon trysky raketového motora, ktorá je nevyhnutnou súčasťou každej kozmickej lode, priamo ovplyvňuje spoľahlivosť a efektivitu letu. Najmä tie s chladiacimi kanálmi, technológiami kovovej 3D tlače môžu vytvárať zložité formy a veľkú presnosť trysiek motora. Vďaka odľahčenej konštrukcii tieto dýzy nielen zlepšujú stabilitu a účinnosť spaľovania motora, ale tiež pomáhajú znižovať celkovú hmotnosť, čím zlepšujú účinnosť prepravy.
Rám satelitu podporuje jeho odolnosť voči rôznym namáhaniam a zachovanie konštantnej polohy. Ľahké satelitné rámy zaručovali mechanický výkon vďaka zložitým voštinovým konštrukciám vyrobeným kovovou 3D tlačou. Navyše, kovová 3D tlač môže ponúknuť prispôsobenie satelitných rámov tak, aby vyhovovali rôznym potrebám rôznych kozmických lodí.
Pri zachovaní vnútornej environmentálnej stability musia priečky kozmických lodí bojovať s vonkajším tlakom prostredia a kolísaním teploty. Technológia kovovej 3D tlače dokáže vytvoriť veľmi pevné a izolujúce výkonné konštrukcie stien kabíny pomocou vnútornej štruktúry a rozloženia materiálu, čím sa dosiahne nízka hmotnosť. Tieto priečky pomáhajú znižovať celkovú hmotnosť kozmickej lode a zlepšujú jej spoľahlivosť a bezpečnosť.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-3d-printing-bike-stem.html