1, Metalli 3D-printimise tehnoloogia ülevaade
Keeruline tootmistehnika, mida nimetatakse metalli 3D-printimiseks, mida mõnikord nimetatakse ka metallilisandite tootmiseks, hõlmab metallipulbrite kihtide kaupa virnastamist ning nende sulatamist ja kõvenemist soojusallikate, sealhulgas laserite või elektronkiirte all. See suurendab märkimisväärselt tootmise paindlikkust ja tõhusust, ehitades otse arvutiga loodud kolmemõõtmelistest mudelitest tahkeid esemeid, mis ei nõua tavapäraste valuvormide, kinnitusdetailide ja keerukate töötlustehnikate nõudeid.
2, õigeaegsuse nõuded kosmoselaevade arendamisel
Kosmoselaevade valmistamine on üsna õigeaegne ja kiireloomuline. Ühest küljest nõuavad kosmosemissioonide mitmekesistamine ja keerukus kosmoselaevad kiiresti reageerima erinevatele vajadustele, sealhulgas uute komponentide kiirele projekteerimisele, tootmisele ja testimisele, samuti kahjustatud komponentide kiirele parandamisele ja asendamisele. Vastupidi, kosmoseaparaadi stardiaken on mõnikord väike, seega tuleb tootmine ja montaaž lõpetada ettenähtud aja jooksul, et tagada projekti sujuv edasiminek. Järelikult sõltub kogu kosmosemissiooni tõhususe ja edukuse suurendamine kosmoselaevade õigeaegsest valmistamisest.
3, metallist 3D-printimise õigeaegne eelis kosmoselaevade valmistamisel
kiire prototüüpide loomine ja iteratiivne täiustamine
Muutes ideed kiiresti käegakatsutavateks prototüüpideks, vähendab metallist 3D-printimise tehnoloogia drastiliselt disaini kuni testimistsüklini. Metallist 3D-printimise tehnoloogia võimaldab kosmoselaevade tootmisega tegelevatel disaineritel kiiresti luua osade prototüüpe, teostada funktsionaalseid ja jõudluskatseid ning sõltuvalt katsetulemustest iteratiivselt täiustada. Kiire prototüüpimine ja iteratiivne optimeerimine võimaldavad muuta kosmoselaeva komponentide disaini paindlikumaks ja tõhusamaks ning kiiresti kohandatavaks paljude muutuvate vajadustega.
Tootmise ja lühendatud montaažiaegade integreerimine
Integreeritud tootmine, mis prindib otse keeruka sisestruktuuri ja välise kujuga komponente, ilma et oleks vaja neid kokkupanekuks mitmeks lihtsaks komponendiks jagada, on võimalik tänu metallist 3D-printimise tehnoloogiatele. See integreeritud tootmistehnika suurendab tootmise efektiivsust ning vähendab oluliselt kokkupanekuaega ja -kulusid. Metallist 3D-printimise tehnoloogia kasutamine võimaldab ühe partiina printida mitu olulist komponenti, nagu mootori düüsid, kütusetorusüsteemid jne, vähendades seega drastiliselt tootmistsüklit kosmoselaevade valmistamisel.
Kaasaegne transpordi tõhusus ja kerge disain
Kosmoselaevadel on üsna täpsed kaalukriteeriumid. Lisaks kosmoselaevade kandmise tõhususe suurendamisele aitab kerge disain pikendada nende kasutusiga. Ideaalse konstruktsioonilahenduse abil saavutab metallist 3D-printimise tehnoloogia esemete kerge kaalu, ilma et see kahjustaks nende mehaanilisi omadusi. Näiteks saab metallist 3D-printimise tehnoloogia abil toota keeruliste kärgstruktuuride või pideva kiudude tugevdamisega kergeid komponente, mis vähendab oluliselt kaalu ja tagab tugevuse. Kuna kergekaalulisi komponente on arvukate testide ja analüüside teostamine lihtsam läbi viia, ei suurenda see kerge konstruktsioon mitte ainult kosmoselaevade jõudlust, vaid vähendab ka tootmis- ja katsetsükleid.
Lisaosade vajaduse rahuldamiseks reageerige kiiresti.
Hooldus ja varuosade vahetamine on kosmoselaevade pikaajalise töötamise ajal vältimatud. Tavaline varuosade valmistamine ja transport on aeganõudev ja kulukas. Lisaks pakub metallist 3D-printimine võimalust kiiresti reageerida varuosade nõudmistele. Varukomponentide projekteerimisandmete eelnev üleslaadimine 3D-printerile tagab kiireimad teostatavad tootmisajad, tagades seega kosmoselaeva pideva ja ühtlase töö. Kosmosemissioonide usaldusväärsus ja edukus sõltuvad suuresti sellest kiirest reageerimisvõimest.
Tootmiskulude vähendamine ja konkurentsivõime parandamine
Minimeerides materjali raiskamist, vähendades töötlemiskulusid ja lühendades tootmistsükleid, vähendab metallist 3D-printimise tehnoloogia oluliselt kosmoselaevade ehitamise kulusid. Lisaks kosmoselaevade turu konkurentsivõime parandamisele aitab selline kulude kärpimine rahaliselt kaasa kosmosemissioonide mitmekesistamise. Samal ajal aitab metallist 3D-printimise tehnoloogia kohandatavus kosmoselaevade tootmisel kiiresti muuta tootmisplaane ja disainiskeeme ning sobitada paremini turunõudluse muutustega.
Metalli 3D-printimise tehnoloogia suur ajakohasuse eelis kosmoselaevade valmistamisel on enamasti seotud selle eriliste tootmistehnikate ja protsessikvaliteediga. Ilma tavapäraste valuvormide, liitmike ja keerukate töötlemistehnikateta saavutab metallist 3D-printimise tehnoloogia otsese konversiooni digitaalmudelitelt tahketeks osadeks, ladates metallipulbrid kihthaaval ning sulatades ja tahkestades neid soojusallikate, näiteks laserite või elektronkiirte abil. See tootmistehnika suurendab tootmise efektiivsust ja muudab tootmisprotsessi märkimisväärselt sujuvamaks. Seevastu metallist 3D-printimise tehnoloogia pakub suurepärast kohanemisvõimet paljude muutuvate vajadustega, võimaldab kiiret prototüüpimist ja iteratiivset optimeerimist ning suurt paindlikkust ja isikupärastamisvõimet. See kohanemisvõime aitab kosmoselaevade tootmisel tõhusamalt ära kasutada erinevaid võimalusi ja takistusi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-centrifugal-impeller.html