3D-utskriftsteknologi gjør satellitt mer meningsfylt

I romfartsfeltet "veiing av hver unse og erobre gull", gjør bruken av 3D-utskriftsteknologi satellitten "slankere" og "rikere". Den 3. desember, på den andre internasjonale konferansen om avansert forskning i additiv produksjon som ble holdt i Nanjing, fikk reporteren av Science and Technology Daily vite at Nanjing University of Technology har brukt 3D-utskriftsteknologi på mer enn 10 mikronano-satellitter som har blitt skutt opp.

Additiv produksjon, ofte kjent som 3D-utskrift, er en fremvoksende produksjonsteknologi basert på digitale modeller for å stable materialer lag på lag for å produsere fysiske varer. Det er en viktig del av avansert produksjon.

"Se på denne mikronano-satellittmodellen, som er trykt i 3D. En så stor satellitt brukes vanligvis til verifisering av romvitenskapelige eksperimenter." Liu Tingting, visedekan ved School of Mechanical Engineering ved Nanjing University of Technology, sa. Hun holder en 10 kubikkcentimeter satellittmodell, der ulike komponenter med ulike funksjoner er innebygd i strukturen.

"Strukturmaterialene i satellitter har ingen funksjon. De ligner på TV-hylstre. De setter bare sammen forskjellige komponenter. Hver gang vekten til en satellitt øker, vil kostnadene øke mye. Hvis konstruksjonsmaterialene kan være lettere, kan det reduseres kostnader, gir grunnlag for masseproduksjon av satellitter, og bærer flere satellittlaster og gjennomfører flere romtester." Liu Tingting introduserte at den tradisjonelle satellittproduksjonsmodusen er separasjon, produksjon, remontering og integrering av ulike moduler inne i satellitten. Imidlertid foreslo teamet hennes at de ledende linjene til mikro/nano-satellitter skulle genereres inne i strukturen, og deretter skulle noen funksjonelle belastninger bygges inn, som vil integrere kretsene, komponentene og funksjonelle materialene til satellitten og muliggjøre integrert 3D-utskrift og produksjon av "strukturkretsanordning".

"Topologidesignet, gitterdesignet og andre lette designteknologier til den integrerte 3D-utskriftsteknologien kan omorganiseres på den interne strukturen til satellitten, slik at satellitten kan være lett." Liu Tingting fortalte reporteren at den integrerte mikronanosatellitten utviklet ved 3D-utskrift kan redusere volumet med mer enn 30 prosent og øke funksjonstettheten med mer enn 30 prosent.

Liu Tingting sa at i fremtiden vil vi bruke flere roboter til å skrive ut satellitter, en robotutskriftskrets, en robotutskriftsstruktur og en robotinnebygd enhet, og til slutt vil de bli produsert på en integrert måte. Den opprinnelige satellittstrukturen utgjør omtrent 15 prosent - 20 prosent , eller til og med 25 prosent , og forventes å falle under 10 prosent eller enda lavere i fremtiden.

Hvor vanskelig er det for satellitter å "slanke seg"? Liu Tingting avslørte at den komplekse strukturen til satellitten bør lettes først, "men samtidig skal satellitten også være i stand til å oppnå en viss slagmotstand, fordi raketten vil ha mye vibrasjon under oppskytningsprosessen, og påvirkningen på satellittkomponenter og strukturer er veldig sterk. Satellitten skal kunne tåle en enorm påvirkning, noe som krever høye designkrav."

Det alvorlige rommiljøet utfordrer også stabiliteten til satellittytelsen. "Rommiljøet er veldig komplekst. Det kan nå 100 grader celsius ved høye temperaturer og 100 grader celsius under null ved lave temperaturer. I et slikt miljø bør de strukturelle komponentene i satellitter kunne tåle ekstreme temperaturer og romstråling, som også stiller høye krav til ytelsen til 3D-utskriftsmaterialer." sa Liu Tingting