Eerste geval: Qiancheng nr. 1 01 ster
Het Qiancheng{{0}} ruimtevaartuig, gelanceerd door de China Aerospace Science and Technology Corporation, vormt een maatstaf. De eerste satelliet ter wereld die dergelijke technologie toepast, maakt gebruik van een hele sterconstructie op basis van 3D-geprinte dot-matrixmaterialen. Met behulp van geïntegreerde additieve productietechnologie van aluminiumlegeringen wordt de Qiancheng-1 01-ster gebouwd met een minimale structuur van slechts 0,5 mm en meer dan 1 miljoen roosterstructuurkenmerken over de hele ster. Deze methode verlaagt niet alleen het gewicht van satellietgebouwen drastisch, waardoor de gewichtsverhouding verandert van de conventionele 20% naar minder dan 15%, maar vermindert ook het aantal componenten en verkort de ontwerp- en voorbereidingscyclus.
De effectieve lancering en stabiele werking van de Qiancheng-1 01-satelliet geeft aan dat de volwassenheid van de 3D-geprinte driedimensionale roosterstructuurtechnologie voor de belangrijkste draagconstructies van ruimtevaartuigen niveau negen heeft bereikt, wat aangeeft dat het feitelijke systeem zijn missie effectief heeft vervuld . Deze methode verbetert niet alleen de structurele sterkte van satellieten, maar toont ook de technologische voordelen van 3D-printen met metaal in grootschalige, verfijnde en specifieke structurele formatie.
Tweede geval: vloeibare draagraket "Zhuque-2"
Blue Arrow Aerospace heeft afzonderlijk de "Zhuque-2" vloeistofdragerraket ontwikkeld met behulp van de "Tianque" 10 ton vloeibare zuurstof-methaanmotor (TQ-11), de enige multi-nozzle vloeibare zuurstof-methaan-raketmotor die wordt gebruikt in China. Belangrijke onderdelen van de motor, zoals de verbrandingskamer en het lichaam van de gasgenerator, hebben gecompliceerde interne structuren en strenge eisen aan de nauwkeurigheid van de externe vorm en het stroomkanaal. Hoewel de 3D-printtechnologie met metaal een geïntegreerde vorming van gecompliceerde structuren kan bewerkstelligen, waardoor de assemblagecycli van motoren dramatisch kunnen worden verkort en het motoronderhoud kan worden verbeterd, kunnen traditionele smeed- en lastechnieken niet aan deze technologische criteria voldoen.
Blue Arrow Aerospace heeft op effectieve wijze belangrijke onderdelen geproduceerd, waaronder de verbrandingskamer en het lichaam van de gasgenerator, met behulp van 3D-printtechnologie van metaal met een minimale nauwkeurigheid van de kenmerkafmetingen van 0.05 mm. Dit verhoogt de structurele sterkte van de raketmotor, evenals de betrouwbaarheid en prestaties. De hele implementatie van 3D-printtechnologie voor metaal bij de productie van de "Zhuque-2"-raketmotor illustreert volledig de speciale voordelen ervan bij het bouwen van complexe constructies.
Derde geval: testschip van een nieuwe generatie bemande ruimteschepen
Naast het voltooien van het eerste 3D-printruimte-experiment, had het bemande ruimteschip-testschip van de nieuwe generatie het eerste CubeStar-implementatiemechanisme gebaseerd op metalen 3D-printtechnologieën. Starspace (Beijing) Technology Co., LTD van China Commercial Aerospace Corporation ontwikkelt het implementatieapparaat en produceert het met behulp van de Platinum Metal 3D-printtechniek. Het gewicht van metalen 3D-printapparatuur is slechts de helft van dat van conventionele mechanische verwerkingsgoederen, en de verwerkingscyclus is verkort van vele maanden naar een week, waardoor het ontwerpgewicht aanzienlijk is verminderd en de structurele sterkte is vergroot.
Deze vlucht bevestigde volledig de structurele sterkte, materiaaleigenschappen en het aanpassingsvermogen aan de ruimteomgeving van het CubeSat 3D-geprinte nieuwe inzetapparaat, en leverde zo gegevens en technische reserves op voor de grootschalige toepassing van "3D-printen + ruimtevaart" en de toekomst in baan vrijgave en mobiele inzet van micro- en nano-satellieten op ruimtestations. Naast het voldoen aan de lanceer- en ontplooiingscriteria van de wereldwijde standaard 3U-kubussatelliet, heeft deze ontplooier de capaciteit om honderden satellieten met één raket te lanceren, waardoor nieuwe kansen ontstaan voor de productie en inzet van ruimtevaartuigonderdelen.
Voordelen van 3D-printen van metaal
De belangrijkste weerspiegelingen van de voordelen van 3D-printtechnologie voor metaal bij de productie van ruimteschiponderdelen zijn als volgt te vinden:
Metaal 3D-printtechnologie kan printstructuren maximaliseren, materiaalverspilling verminderen, lichtgewicht ontwerp mogelijk maken en de prestaties en efficiëntie van vliegtuigen verbeteren.
De 3D-printtechnologie van metaal kan CAD-modellen onmiddellijk in fysieke modellen vertalen, waardoor één-op-{2}}één nauwkeurige replicatie van moeilijk te bouwen ingewikkelde constructies mogelijk wordt gemaakt met behulp van conventionele productietechnieken.
Cyclusverkorting en kostenbesparing: Door materiaal- en tijdverlies in het proces van "gelijke materiaalproductie en subtractieve productie" in wezen te vermijden, levert de 3D-printtechnologie van metaal goederen in de vorm van "differentiatie en integratie", waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
Sterke betrouwbaarheid en prestaties: Hoogwaardige en zeer nauwkeurige componenten, mogelijk gemaakt door 3D-printen met metaal, zullen de structurele sterkte en betrouwbaarheid van ruimtevaartuigen verbeteren.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/intake-manifolds-of-metal-additive.html