日前，意大利泰雷茲阿萊尼亞宇航公司(Thales Alenia Space)與3D打印服務(wù)公司Poly-Shape合作，使用金屬3D打印技術(shù)為韓國(guó)通信衛(wèi)星Koreasat 5A和 Koreasat-7制造出了天線支架。

據(jù)了解，這兩顆衛(wèi)星的天線支架也是迄今為止在歐洲使用基于粉末床的激光熔融金屬3D打印技術(shù)打造的尺寸最大的衛(wèi)星部件。該支架的尺寸為450×205×390毫米，但重量?jī)H為1.13公斤，這兩家公司稱之為“巨大的輕量級(jí)部件”。

據(jù)悉，這些增材制造的3D部件將被用于基本的天線支撐，以幫助實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與地面基地的通信。而且這兩顆衛(wèi)星上安裝的3D打印部件是相同的。對(duì)于泰雷茲阿萊尼亞宇航公司來(lái)說(shuō)，相對(duì)較大的尺寸是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。但是它們最終被Poly-Shape制造出來(lái)了，這家公司主要為航空航天領(lǐng)域的客戶提供服務(wù)。

泰雷茲阿萊尼亞宇航公司的增材制造負(fù)責(zé)人Florence Montredon說(shuō)：“將1公斤的材料送入太空軌道的典型成本大約是2萬(wàn)歐元，所以我們每克都要精打細(xì)算，而這兩顆新衛(wèi)星的起始重量是3500公斤左右。”

增材制造在輕量化設(shè)計(jì)方面的巨大潛力就成了幫助用戶擺脫傳統(tǒng)的材料加工方法的一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)于這些增材制造部件泰雷茲公司指定使用AISi7Mg合金，因?yàn)樵谔罩械膽?yīng)用往往要求高強(qiáng)度、高硬度和很好的耐腐蝕性。對(duì)于這些3D打印部件的檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其低孔隙率低于1%，而拉伸試驗(yàn)和抗剪強(qiáng)度測(cè)試也獲得了可喜的成果，開(kāi)發(fā)人員說(shuō)。最終，這些部件成功地通過(guò)了泰雷茲公司進(jìn)行的動(dòng)態(tài)測(cè)試。

Montredon補(bǔ)充說(shuō)：“效果是顯著的：與傳統(tǒng)制造的結(jié)構(gòu)相比，仿生的增材制造結(jié)構(gòu)重量節(jié)省了22%，制造成本減少了30%，而且完工日期也大大提前了。”據(jù)稱，30%的成本下降要?dú)w因于各種因素：裝配方面的花費(fèi)減少、經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，原有的九個(gè)不同部件被一個(gè)仿生的增材制造部件所取代等。

據(jù)介紹，Poly-Shape擁有28臺(tái)金屬3D打印設(shè)備，這些設(shè)備的打印尺寸各不相同。該公司使用鋁材料的最大3D打印能力來(lái)自于Concept Laser公司的X line 1000R 3D打印機(jī)，這款設(shè)備的構(gòu)建尺寸達(dá)630×400×500毫米，并有一個(gè)封閉的系統(tǒng)可根據(jù)ATEX指令進(jìn)行可靠的粉末和過(guò)程管理。1000R里面還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)構(gòu)建模塊的相互輪換，從而可以保證不停機(jī)地持續(xù)生產(chǎn)。

除此之外，該項(xiàng)目還在設(shè)計(jì)的時(shí)候針對(duì)增材制造的一些要求進(jìn)行了優(yōu)化。這涉及到目標(biāo)部件在構(gòu)建空間里的方向以及必要的支撐結(jié)構(gòu)等。

Montredon補(bǔ)充道：“很明顯，我們已確定增材制造在未來(lái)的項(xiàng)目中將有良好的應(yīng)用前景。今后，我們還要將熱控技術(shù)或雷達(dá)功能直接集成到3D結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部。所以功能集成將是我們的下一個(gè)目標(biāo)。”