上海2015年9月24日電 /美通社/ --
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全球領先的衛(wèi)星和太空運輸技術供應商空中客車防務及航天公司 (Airbus Defence and Space) 現(xiàn)在依靠高端增材制造 (AM) 解決方案領域的全球技術領導者德國 EOS(易歐司),來優(yōu)化衛(wèi)星零件的生產過程。
空中客車防務及航天公司的產品組合非常廣泛,范圍從衛(wèi)星系統(tǒng)一直覆蓋到國際空間站 (International Space Station,ISS) 所用的組件。國際空間站對零件的要求特別高,這是因為零件要面對巨大的溫差和強大的外力。
空中客車防務及航天公司的最新一代衛(wèi)星包含特定夾具,它將衛(wèi)星主體與頂端的反射器及饋線組件連接在一起。工程師們起初在設計這些固定夾具時面臨兩大挑戰(zhàn):一是夾具必須讓零件安全地安裝在衛(wèi)星主體上;另一個是夾具能夠充當絕緣層,減緩太空中從零下180攝氏度到150攝氏度的極端溫度變化。因而在所用材料上壓力也會相對較大,很少有材料能夠滿足這些需求。鈦成為了合適的材料選擇,這是因為它在重量和熱導方面具有優(yōu)勢,并擁有可接受的密度。畢竟,每向太空傳送一公斤就需要花費數(shù)千乃至上萬美元。
傳統(tǒng)方法的夾具制造,并不能達到工程師們的期望,特別是讓夾具與衛(wèi)星的碳組件進行相連時。之后在衛(wèi)星零件上進行安裝也非常耗時,因而需要減少成本。由此,工程師們開始尋求替代方案,并希望這種方案能夠相應地優(yōu)化未來零件的設計。
空中客車防務及航天公司最終選擇了由 EOS 提供的金屬增材制造技術,它還能支持該公司繼續(xù)使用經(jīng)過反復測試的材料 -- 鈦。利用像金屬增材制造技術這樣的技術設計的零件非常容易使用,本身的生產工藝也能得到優(yōu)化。如今,空中客車防務及航天公司能夠在達到所有期望的 EOSINT M 280 直接金屬激光燒結系統(tǒng) (DMLS) 上,一次性制造衛(wèi)星零件。零件整體架構的耐溫性也得到改善,現(xiàn)在零件可以輕松地在330攝氏度的設定范圍、20 kN 的壓力下長期使用。在質量檢測期間,所制造出的零件還能顯著減少由熱能引發(fā)的故障。
總而言之,增材制造為衛(wèi)星項目的關鍵環(huán)節(jié) -- 夾具帶來了很大好處,其他任何地方也不需要做出相應的調整。除了技術得到改進以外,夾具的目標成本也得到了降低,單生產成本就減少20%以上。此外,采用增材制造工藝的夾具還具有重量(約為300克)上的優(yōu)勢,這意味著每顆衛(wèi)星所裝配的夾具的重量將近1公斤。在裝配饋線與副反射器組件期間,夾具的生產時間可縮短5天。每顆衛(wèi)星所必需的三個夾具的生產時間現(xiàn)在還不到一個月。
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