در طی فرآیند پرتاب فضایی، هزینه قرار دادن هر کیلوگرم در مدار ماهواره حدود 20,000 دلار آمریکا است و هر گرم ذخیره شده به بهبود کارایی اکتشاف فضایی کمک می کند. Materialize با بخش مهندسی Atos، یک شرکت خدمات دیجیتال جهانی، برای توسعه مجدد یک آلیاژ تیتانیوم که به طور گسترده در ماهواره ها استفاده می شود، همکاری کرد.

هنگام طراحی یا ساخت اجزای فضاپیما، بزرگترین چالش بهینه سازی وزن بدون به خطر انداختن قدرت یا عملکرد اجزا است. درج های آلیاژ تیتانیوم به طور گسترده در زمینه هوافضا استفاده می شود و برای انتقال بارهای مکانیکی بالا در سازه هایی مانند ماهواره ها استفاده می شود. با طراحی بهینه شده و پرینت سه بعدی فلزی، وزن درج آلیاژ تیتانیوم جدید تنها یک سوم وزن اصلی است و عملکرد نیز بهبود یافته است.

درج در ساختار ساندویچ پانل

درج های آلیاژ تیتانیوم معمولا برای اتصال تجهیزات دیگر به ماهواره ها استفاده می شود. چنین درج هایی بارهای زیادی را تحمل می کنند و نیاز به بلند کردن سازه های بزرگ و سنگین دارند. یعنی باید نسبت استحکام به وزن بالا، استحکام و استحکام بالایی داشته باشند و در عین حال بسیار سبک باشند. این درج ها در ساندویچ پانل سازه مرکب که در سازه های هوافضا بسیار متداول است قرار می گیرند و بار را از طریق ترکیب با ساندویچ پانل منتقل می کنند.

درج های سنتی معمولاً از آلیاژ آلومینیوم یا آلیاژ تیتانیوم با ماشین کاری ساخته می شوند و داخل آجر شکل کاملاً محکم و با کیفیت است. علاوه بر هزینه بالای مواد، اجزای سنگین باعث افزایش هزینه عملیاتی فضاپیما در هر بار پرتاب می شود. چاپ سه بعدی فلزی فرصتی برای کاهش وزن سازه های هوافضا فراهم می کند.

از پرینت سه بعدی برای بهینه سازی طراحی استفاده کنید

مهندسان با چالش تغییر تفکر سنتی روبرو هستند. هدف این طراحی برآورده کردن تمام الزامات از مرحله مفهومی تا مرحله ساخت است. Atos با تکیه بر تخصص خود در مهندسی هوافضا و شبیه سازی سازه، این قطعه جدید را از درون به بیرون طراحی کرد تا عملکرد کلی آن را بهبود بخشد.

از طریق پرینت سه بعدی می توان فضای داخلی جسم را با ساختاری توخالی یا سبک طراحی کرد. مهندسان Materialize و Atos کار خود را با کاهش میزان مواد استفاده شده در داخل قطعات آغاز کردند. تیم تحقیق و توسعه از فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند بهینه‌سازی توپولوژی و طراحی ساختار شبکه برای کاهش جرم درج‌ها از 3 گرم به 1454 گرم استفاده کرد.

این تیم علاوه بر کاهش وزن، مشکل تنش ترموالاستیک را نیز در طرح اصلی حل کرد. از آنجایی که این درج ها در طول فرآیند پخت تخته سه لا پلیمری تقویت شده با فیبر کربن نصب شده اند، در معرض تنش ترموالاستیک هستند. طراحی بهینه تأثیر این تنش ها را کاهش می دهد و توزیع بار را بهبود می بخشد و عمر مفید درج را افزایش می دهد.

سطح مقطع درج ساختار سبک وزن داخل را نشان می دهد

کارخانه چاپ سه بعدی فلزی Materialize در برمن مسئول تولید دو درج آلیاژ تیتانیوم جدید طراحی شده (TiAl3V6) بود. پرینت سه بعدی فلزی پتانسیل بزرگ خود را در زمینه هوانوردی ثابت کرده است و هرگز ابزاری برای رسیدن به چنین زمان تحویل سریع وجود نداشته است.

مدیر مهندسی مکانیک Atos اسپانیا اظهار داشت: «کاهش وزن به افزایش بار تجهیزات ماهواره‌ای کمک می‌کند و هزینه زیادی را در هر پرتاب کاهش می‌دهد. دقیقاً به همین دلیل است که در مدت زمان کوتاهی این امر در زمینه تولید افزودنی های فلزی ایجاد شده است. این محصول بسیار پیچیده، Atos و Materialize را به ارائه دهندگان پیشرو راه حل های چاپ سه بعدی فلزی تبدیل کرده است."

از موارد گذشته، می‌توانیم ببینیم که materialize تقریباً در زمینه‌های کاربردی مختلف نفوذ کرده است، به طور مداوم وضعیت روش‌های پردازش سنتی را به چالش می‌کشد، دائماً کاربرد عمیق چاپ سه‌بعدی در تولید سنتی را بررسی می‌کند، تغییرات را پیش می‌برد، و توسعه چاپ سه‌بعدی را ارتقا می‌دهد. تا اینجای کار فقط یک مورد وجود دارد.

پیوند به این مقاله چاپ سه بعدی درج های پیچیده آلیاژ تیتانیوم

بیانیه چاپ مجدد: اگر دستورالعمل خاصی وجود ندارد، تمام مقالات این سایت اصلی هستند. لطفا منبع چاپ مجدد را ذکر کنید: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® طیف کاملی از تولید کنندگان سفارشی قطعات ساخته شده دقیق را ارائه می دهد قطعات آلومینیومی, قطعات برنجی، برنز، قطعات مس، آلیاژ با عملکرد بالا، کم فولاد کربن ریخته گری سرمایه گذاری، فولاد پر کربن و آلیاژ فولاد ضد زنگ. قابلیت جابجایی قطعات تا +/-0.0002 اینچ. فرآیندها شامل چرخش cnc, فرزکاری CNC, برش لیزریدارای گواهی ISO 9001:2015 & AS-9100.

کمی در مورد بودجه پروژه و زمان تحویل مورد انتظار خود به ما بگویید. ما با شما استراتژی خواهیم داشت تا مقرون به صرفه ترین خدمات را برای کمک به شما در دستیابی به هدف خود ارائه دهیم، می توانید مستقیماً با ما تماس بگیرید ( sales@pintejin.com ).