3DCeram開發(fā)用于小型衛(wèi)星的3D打印陶瓷天線
魔猴君 行業(yè)資訊 1391天前
3D打印OEM和服務(wù)局3DCeram已協(xié)助法國航天局(CNES)衍生出來的Anywaves設(shè)計(jì)用于小型衛(wèi)星的3D打印陶瓷天線。在過去的18個(gè)月中,Anywaves與3DCeram的3D-AIM咨詢服務(wù)公司合作,通過包括可行性分析,設(shè)計(jì)到制造討論以及風(fēng)險(xiǎn)分析在內(nèi)的三個(gè)步驟來開發(fā)GNSS L1 / E1波段天線。 3D-AIM致力于幫助航空航天公司從零開始制造陶瓷應(yīng)用到零件生產(chǎn),管理設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段,然后將技術(shù)轉(zhuǎn)移給最終用戶。
現(xiàn)在,新的衛(wèi)星天線已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行批量生產(chǎn),Anywaves目前正在決定是否使用3DCeram的增材制造服務(wù)或?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)引入內(nèi)部。
GNSS L1 / E1頻段天線由3DCeram為Anywaves印刷。圖片來自Anywaves。
設(shè)計(jì)天線
兩家公司首先進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,確定了天線的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求,除了評估印刷,清潔,脫脂和燒結(jié)過程中出現(xiàn)故障的可能性外,Anywave還希望創(chuàng)建天線。 3DCeram對幾種不同零件的形狀和形狀進(jìn)行了CAD分析,并基于一系列簡單和復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多種設(shè)計(jì)。
3D-AIM程序的下一階段將根據(jù)客戶的輸入對CAD文件設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,以便將風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果與機(jī)械公差約束和材料質(zhì)量控制以及其他因素結(jié)合在一起。然后產(chǎn)生了零件的CAD設(shè)計(jì)建議,其中探討了零件的方向,零件的公差等。該設(shè)計(jì)還必須針對Anywaves使用的SLA打印過程進(jìn)行優(yōu)化和校正。從設(shè)計(jì)到制造階段,還涉及配置天線的打印精度,以及打印時(shí)間,成本和表面光潔度。然后進(jìn)行天線的打印和發(fā)射測試,以增加3D打印過程的設(shè)計(jì)成熟度。
對于晶格結(jié)構(gòu),3DCeram已經(jīng)制造了幾種類型的設(shè)計(jì),從最簡單的設(shè)計(jì)(左)到最復(fù)雜的設(shè)計(jì)(右)。
圖片來自3DCeram。
進(jìn)入批量生產(chǎn)
3D-AIM工藝的最終結(jié)果是為小衛(wèi)星設(shè)計(jì)了一種時(shí)尚緊湊的天線,具有出色的射頻性能和輻射特性。根據(jù)3DCeram的說法,由于印刷工藝的材料選擇和無焊進(jìn)料系統(tǒng),該零件可以承受惡劣的環(huán)境而沒有熱保護(hù)。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出天線并準(zhǔn)備投入批量生產(chǎn),Anywaves正在決定最好的方法,或者通過3DCeram適應(yīng)性強(qiáng)的3D打印服務(wù)外包生產(chǎn),或者通過3DCeram投資購買打印機(jī)使內(nèi)部零件生產(chǎn)成為可能。
Proba-3衛(wèi)星形成了月食。圖片來自ESA。
3D打印衛(wèi)星組件
為了提供新的方法來設(shè)計(jì)和制造用于衛(wèi)星和其他航空航天應(yīng)用的組件,越來越多地采用3D打印。
2015年,歐洲航天局(ESA)與位于洛桑的初創(chuàng)公司SWISSto12簽訂了一項(xiàng)大型合同,在其衛(wèi)星中使用該公司的3D打印天線,事實(shí)證明,該天線比傳統(tǒng)的金屬天線更輕巧,更便宜。最近,歐空局要求SENER Aerospacial和高級航空技術(shù)中心(CATEC)為其PROBA-3太空任務(wù)開發(fā)3D打印金屬天線。
在其他地方,德國機(jī)床制造商TRUMPF在2019年國際巴黎航空展上展示了3D打印在衛(wèi)星和飛機(jī)上的潛在應(yīng)用,而法意航空航天制造商Thales Alenia Space宣布已開始在其衛(wèi)星的批量生產(chǎn)中使用3D打印。在同一年。
加拿大制造服務(wù)局Burloak Technologies和通信公司MacDonald,Dettwiler and Associates(MDA)近期進(jìn)行的另一項(xiàng)3D打印衛(wèi)星零件的開發(fā)合作將使兩家公司使用增材制造來優(yōu)化一系列天線技術(shù)的設(shè)計(jì)和可制造性。在接下來的五年中。
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