通過(guò)增材制造-3D打印技術(shù)制造衛星天線(xiàn)部件已受到全球范圍內航天大國的重視,其中典型的在軌應用包括3D打印天線(xiàn)支架。洛克希德馬丁公司宣稱(chēng),它的首個(gè)用于太空飛行的復雜3D打印天線(xiàn)已獲得認證。
3D打印全向天線(xiàn)將成為即將推出的GPS III太空飛行器10的組成部分,用于與地球之間的通信中繼。同時(shí),該項目很好的證明了太空和國防公司正在大力投資3D打印技術(shù),洛克希德公司表示,它已經(jīng)看到了開(kāi)發(fā)這種3D打印天線(xiàn)的好處,表示將加快該技術(shù)用于制造其它航天部件。
其實(shí),洛克希德公司早已經(jīng)在它的整個(gè)公司中實(shí)施3D打印技術(shù),包括電子產(chǎn)品。Fortify就是一個(gè)例子,這是一家增材制造初創(chuàng )公司,專(zhuān)門(mén)為印刷電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)材料和生產(chǎn)工藝。在洛克希德投資該公司后,該公司的產(chǎn)品已在洛克希德馬丁旗下的四個(gè)不同業(yè)務(wù)部門(mén)實(shí)施,以制造3D打印組件。
我國科研機構以及航空航天制造企業(yè)在鋁合金衛星天線(xiàn)增材制造領(lǐng)域已取得了相關(guān)應用研究成果,例如清華大學(xué)針對面向低軌定位載荷的鋁合金喇叭天線(xiàn)的增材制造方法開(kāi)展了研究,包括天線(xiàn)脊和底部的網(wǎng)格化設計,天線(xiàn)諧振腔底部的開(kāi)口設計,內脊底部的支柱設計,天線(xiàn)外脊的設計,以及激光成型與重熔工藝流程參數的設計,最后通過(guò)一種定制的3D打印流程克服鋁合金難以打印的問(wèn)題。通過(guò)增材制造工藝與設計方式實(shí)現的天線(xiàn)重量降低2/3,對于星載應用具有重要意義。
無(wú)論是已實(shí)現在軌應用的天線(xiàn)支架,還是鋁合金3D打印天線(xiàn),3D打印技術(shù)在這些衛星部件中的應用與其在實(shí)現衛星組件輕量化以及實(shí)現復雜結構制造方面的優(yōu)勢密切相關(guān)。
隨著(zhù)3D打印技術(shù)的應用,衛星輕量化已全面到來(lái)。通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)現衛星輕量化的途徑包括制造傳統技術(shù)無(wú)法實(shí)現的復雜點(diǎn)陣輕量化結構,以及制造功能集成一體化結構。
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