3D プリント技術が衛星をより有意義なものに

「あらゆるオンスの重量を量り、金を征服する」航空宇宙分野では、3D印刷技術の適用により、衛星が「よりスリム」で「より豊か」になります。 12 月 3 日、南京で開催されたアディティブ マニュファクチャリングの高度な研究に関する第 2 回国際会議で、Science and Technology Daily の記者は、南京工科大学が 3D 印刷技術を 10 個以上のマイクロ ナノ衛星に適用したことを知りました。

一般に 3D プリンティングとして知られるアディティブ マニュファクチャリングは、デジタル モデルに基づいて材料を層ごとに積み重ねて物理的な商品を生産する新しい製造技術です。 これは、高度な製造の重要な部分です。

「3Dで印刷されたこのマイクロナノ衛星モデルを見てください。このような大きな衛星は、一般的に宇宙科学の実験検証に使用されます。」 南京理工大学機械工学科の副学部長である Liu Tingting 氏は、次のように述べています。 彼女は、さまざまな機能を持つさまざまなコンポーネントが構造体に埋め込まれた10立方センチメートルの衛星モデルを保持しています。

「衛星の構造材には機能がありません。テレビの筐体と同じです。さまざまな部品を組み立てているだけです。衛星の重量が増えるたびに、そのコストは大幅に増加します。構造材を軽くできれば、軽量化できます。コストを削減し、衛星の大量生産の基礎を提供し、より多くの衛星を搭載し、より多くの宇宙試験を実施します。」 Liu Tingting は、従来の衛星製造モードは、衛星内のさまざまなモジュールの分離、製造、再組み立て、および統合であることを紹介しました。 しかし、彼女のチームは、マイクロ/ナノ衛星の導電線を構造内に生成し、その後、衛星の回路、コンポーネント、および機能材料を統合し、統合された 3D 印刷を可能にするいくつかの機能負荷を埋め込む必要があることを提案しました。 「構造回路装置」の製造。

「統合された3D印刷技術のトポロジ設計、格子設計、およびその他の軽量設計技術は、衛星の内部構造に再配置できるため、衛星を軽量化できます。」 Liu Tingting 氏は、3D 印刷によって開発された統合マイクロ ナノ サテライトは、体積を 30% 以上削減し、機能密度を 30% 以上高めることができると記者に語った。

Liu Tingting氏は、将来的には、複数のロボットを使用して衛星を印刷し、1つのロボット印刷回路、1つのロボット印刷構造、および1つのロボット組み込みデバイスを使用し、最終的にそれらは統合された方法で製造されると述べました。 元の衛星構造は約 15 パーセント - 20 パーセント、さらには 25 パーセントを占めており、将来的には 10 パーセントを下回るか、さらに低くなると予想されています。

人工衛星を「スリム化」するのはどれくらい難しいですか? Liu Tingting 氏は、衛星の複雑な構造を最初に軽量化する必要があることを明らかにしました。衛星のコンポーネントと構造への影響は非常に強い. 衛星は大きな影響に耐えることができなければならず、それには高度な設計要件が必要です.

厳しい宇宙環境は、衛星性能の安定性にも挑戦しています。 「宇宙環境は非常に複雑です。高温では摂氏 100 度、低温では摂氏 100 度に達することがあります。このような環境では、衛星の構造コンポーネントは極端な温度と宇宙放射線に耐えることができなければなりません。は、3D プリント材料の性能に対する高い要件を提唱しています。」 劉ティンティンは言った