*D打印技術(shù)讓衛星更有“內涵”
記者 金 鳳
在“斤斤計較，克克黃金”的航天范疇，*D打印手藝的應用，讓衛星“瘦身”的同時(shí)，“內涵”愈加豐碩。*2月*日，在南京舉行的第二屆增材造造研究前沿國際會(huì )議中，科技日報記者了解到，南京理工大學(xué)已在*0多顆已經(jīng)發(fā)射的微納衛星中，應用了*D打印手藝。
增材造造俗稱(chēng)*D打印，是以數字模子為根底，將質(zhì)料逐層堆積造造出實(shí)體物品的新興造造手藝，是先輩造造業(yè)的重要構成部門(mén)。
“你們看那個(gè)微納衛星模子，就是用*D打印的，那么大的衛星一般用于空間科學(xué)嘗試驗證。”南京理工大學(xué)機械工程學(xué)院副院長(cháng)劉婷婷說(shuō)。她手握著(zhù)一顆*0立方厘米衛星模子，在那個(gè)立方體模子中，各個(gè)差別功用的元器件像被鑲嵌在構造中。
“衛星中的構造質(zhì)料是沒(méi)有功用的，類(lèi)似于電視機殼，它只是將各個(gè)元器件組拆起來(lái)。衛星的重量每增加一點(diǎn)，它的費用就會(huì )進(jìn)步良多。若是構造質(zhì)料能輕一些，一來(lái)能夠降低成本，為批量化消費衛星供給根底，二來(lái)能夠搭載更多的衛星載荷，停止更多的空間試驗。”劉婷婷介紹，傳統的衛星造造形式，是衛星內部各個(gè)模塊別離造造，再拆配集成。但她所在的團隊提出將微納衛星的導電線(xiàn)路內生成型于構造體內部，再嵌入一些功用載荷，那就將衛星的電路、元器件和功用質(zhì)料融為一體，能夠停止“構造—電路—器件”一體化*D打印造造。
“一體化*D打印手藝的拓撲設想、晶格設想等輕量化設想手藝，能夠在衛星內部構造上從頭規劃，從而能夠實(shí)現衛星輕量化。”劉婷婷告訴記者，用*D打印出一體化研造的微納衛星，體積可削減*0%以上，功用密度提拔*0%以上。
劉婷婷暗示，將來(lái)的衛星，我們會(huì )用多機器人來(lái)打印，一個(gè)機器人打印電路，一個(gè)機器人打印構造，一個(gè)機器人嵌入器件，最末一體化造造出來(lái)。本來(lái)的衛星構造占比大約**%—20%，以至2*%，將來(lái)有望降到*0%以下，以至更低。
讓衛星“瘦身”有多災？劉婷婷透露，起首要給衛星的復雜構造減重，“但減重的同時(shí)，衛星還要能到達必然的抗沖擊才能，因為火箭在發(fā)射過(guò)程中會(huì )有很大震動(dòng)，對衛星器件和構造的沖擊力是很強的，衛星要能承載龐大的沖擊力，那對設想要求很高。”
嚴峻的空間情況，也對衛星性能的不變性提出挑戰。“太空情況十分復雜，高溫時(shí)可達零上*00攝氏度，低溫時(shí)低到零下*00攝氏度。在如許的情況中，衛星的構造器件要能接受極端溫度和空間輻射，那對*D打印質(zhì)料的性能也提出很高要求。”劉婷婷說(shuō)。
