一. Navrhněte nízkou hmotnost a zvyšte výkon
Protože snížení hmotnosti může výrazně zvýšit výkon a účinnost kosmické lodi, vnější konstrukce kosmické lodi má poměrně vysoká kritéria pro nízkou hmotnost. Pomocí vylepšení materiálových vlastností a optimalizace struktury dosáhla technologie kovového 3D tisku tohoto cíle. Technologie laserového nanášení kovu 3D tisku byla použita například při konstrukci tepelně odolné spodní rámové konstrukce vratné kapsle, takže nejen efektivně snížila hmotnost, ale také zkrátila výrobní cyklus a náklady. Prostřednictvím přesné „diferenciace a integrace“ tato technologie dodává zboží, které v podstatě zabraňuje plýtvání zdroji a časovými náklady v konvenčních výrobních technikách.
2. Zakázková stavba složitých konstrukcí
Mnoho složitých a přesných součástí – jako jsou lopatky turbíny, spalovací komory motoru atd. – se nachází ve vnějším rámu kosmické lodi. Díky své vysoce přesné řídicí kapacitě může technologie kovového 3D tisku vyrábět extrémně komplikované díly, které překonávají konvenční výrobní techniky. Návrháři mohou rychle a precizně vytvářet prototypy pomocí přizpůsobení přizpůsobení funkcí této technologie, a tím zvýšit efektivitu návrhu. Technologie kovového 3D tisku například snižuje pracné přesné obrábění a montážní operace při optimalizačním návrhu leteckých motorů, což umožňuje inženýrům efektivněji maximalizovat motory.
3. Rychlá oprava a výroba
Některé části kosmických lodí mají omezenou životnost a vyžadují častou údržbu a opravy. Nejen drahé, ale také časově náročné jsou konvenční techniky oprav včetně repasování nebo svařování. Pomocí technologie kovového 3D tisku lze dosáhnout přesné opravy poškozených míst a rychlé výroby komponentů, čímž se výrazně zkrátí cyklus oprav a sníží se výrobní náklady. To může snížit náklady na start a zvýšit flexibilitu mise, takže je to zvláště důležité pro údržbu na oběžné dráze a nouzovou výměnu součástí.
Potíže, kterým čelí
1. čelí technickým potížím.
Ačkoli technologie kovového 3D tisku přinesla pozoruhodný pokrok v leteckém průmyslu, její použití stále představuje určité technické potíže. Za prvé, problémem je, že se kovové 3D tiskové zařízení zmenšuje. Instalační prostor je prostorově omezený; takže současné kovové 3D tiskárny jsou velké a musí být miniaturizovány, aby se vešly do okolního prostoru. Kromě toho musí být vysoce regulována vysoká teplota, laser, teplo a kouř produkované během operace kovového 3D tisku, aby bylo zajištěno ovzduší a bezpečnost vesmírné stanice.
2. Vliv mikrogravitačního prostředí
Techniky kovového 3D tisku poskytují několik problémů v nastavení mikrogravitace. Například laserový 3D tisk v práškovém loži nabízí nejlepší kvalitu a přesnost výroby, ale je náročné rovnoměrně rozmístit prášek v prostředí mikrogravitace, což ovlivňuje kvalitu tisku. Přestože gravitace nemá na hedvábný tisk žádný vliv, jeho kvalitu produkce a přesnost tisku je stále třeba zvyšovat. Hlavním technickým problémem je nyní vývoj technik 3D tisku kovů vhodných pro podmínky mikrogravitace.
3. Náklady a zdroje
I když jsou vhodné pro technologii kovového 3D tisku, kovové práškové materiály mají stále určitá omezení a velké náklady. Zatímco neustálý pokrok technologie umožní navrhovat a aplikovat různé materiály, stále je třeba vyřešit překážky v materiálovém výkonu, ceně a dostupnosti. Kromě toho omezují všeobecné použití technologie 3D tisku kovů v leteckém průmyslu poněkud vysoké náklady na vybavení, údržbu a školení.
4. Zákony a směrnice
Pro výrobu a aplikaci vnější konstrukce kosmické lodi platí přísná pravidla a normy. Kovové produkty 3D tisku jsou vyvíjející se technologií s velmi komplikovanými certifikačními postupy a postupy posuzování shody. Zavedením pravidel a standardních postupů a přísným testováním a hodnocením kovového zboží technologie 3D tisku pomáhá zaručit bezpečnost a spolehlivost kosmických lodí.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/stainless-steel-pump-impeller-by-metal-3d.html