Technologie 3D tisku dělá satelit smysluplnějším

V oblasti letectví a kosmonautiky „vážení každé unce a dobývání zlata“ je díky použití technologie 3D tisku satelit „štíhlejší“ a „bohatší“. 3. prosince na druhé mezinárodní konferenci o pokročilém výzkumu v aditivní výrobě v Nanjingu se reportér Science and Technology Daily dozvěděl, že Technická univerzita v Nanjingu aplikovala technologii 3D tisku na více než 10 mikro nano satelitů, které byly vypuštěny.

Aditivní výroba, běžně známá jako 3D tisk, je nově vznikající výrobní technologie založená na digitálních modelech pro skládání materiálů vrstvu po vrstvě za účelem výroby fyzického zboží. Je důležitou součástí pokročilé výroby.

"Podívejte se na tento model mikro nano satelitu, který je vytištěn ve 3D. Tak velký satelit se obecně používá pro ověřování experimentů ve vesmírné vědě." Řekl to Liu Tingting, zástupce děkana Fakulty strojního inženýrství Technické univerzity v Nanjingu. Drží model satelitu o velikosti 10 kubických centimetrů, ve kterém jsou v konstrukci zabudovány různé komponenty s různými funkcemi.

"Konstrukční materiály v satelitech nemají žádnou funkci. Jsou podobné krytům televizorů. Pouze skládají různé komponenty. Pokaždé, když se hmotnost satelitu zvýší, jeho cena se hodně zvýší. Pokud mohou být konstrukční materiály lehčí, může to snížit náklady, poskytnout základ pro hromadnou výrobu satelitů a přepravit více satelitů a provádět více vesmírných testů." Liu Tingting představil, že tradičním způsobem výroby satelitů je oddělení, výroba, opětovné sestavení a integrace různých modulů uvnitř satelitu. Její tým však navrhl, že vodivé linie mikro/nano satelitů by měly být generovány uvnitř struktury a poté by měly být vloženy některé funkční zátěže, které integrují obvody, komponenty a funkční materiály satelitu a umožní integrovaný 3D tisk a výroba "strukturního obvodového zařízení".

"Design topologie, design mřížky a další technologie lehkého designu integrované technologie 3D tisku lze přeskupit na vnitřní konstrukci satelitu, takže satelit může být lehký." Liu Tingting reportérovi řekl, že integrovaný mikro nano satelit vyvinutý 3D tiskem může snížit svůj objem o více než 30 procent a zvýšit jeho funkční hustotu o více než 30 procent.

Liu Tingting řekl, že v budoucnu budeme používat více robotů k tisku satelitů, jeden robotický tiskový obvod, jednu strukturu pro tisk robota a jedno vestavěné zařízení robota, a nakonec budou vyráběny integrovaným způsobem. Původní satelitní struktura představuje asi 15 procent - 20 procent nebo dokonce 25 procent a očekává se, že v budoucnu klesne pod 10 procent nebo ještě níže.

Jak těžké je pro satelity „zeštíhlit“? Liu Tingting prozradil, že složitá struktura satelitu by měla být nejprve odlehčena, „ale zároveň by satelit měl být také schopen dosáhnout určité odolnosti proti nárazu, protože raketa bude mít během procesu startu velké vibrace a dopad na satelitní komponenty a struktury je velmi silný. Družice by měla být schopna unést obrovský dopad, což vyžaduje vysoké konstrukční požadavky.“

Náročné vesmírné prostředí také zpochybňuje stabilitu výkonu satelitů. "Vesmírné prostředí je velmi složité. Může dosáhnout 100 stupňů Celsia při vysokých teplotách a 100 stupňů Celsia pod nulou při nízkých teplotách. V takovém prostředí by konstrukční součásti satelitů měly být schopny odolat extrémním teplotám a kosmickému záření, které také klade vysoké požadavky na výkon materiálů pro 3D tisk." řekl Liu Tingting