تعریف مجدد طراحی ماهواره با راه حل های چاپ سه بعدی Markforged « Fabbaloo

راه حل های چاپ سه بعدی Markforged برای توسعه یک سبک کاملاً جدید از ماهواره استفاده شد.

سازنده چاپگرهای سه بعدی با Sidus Space، یک شرکت ده ساله که راه حل های خدمات فضایی و دفاعی ارائه می دهد، همکاری کرد. آنها با Markforged کار کردند تا به ابداع مفهوم ماهواره ای جدید خود کمک کنند، که به شدت از رویکردهای افزایشی استفاده می کند.

چالش در طراحی ماهواره و هوافضا

مسئله طراحی ماهواره (و هوافضا) همه چیز در مورد وزن و عملکرد است. برای بلند کردن وسایل نقلیه و وسایل، باید تا حد امکان سبک باشند. با این حال، حذف اجزا و مواد آسان نیست و در عین حال اطمینان از اینکه سیستم همچنان به درستی کار می کند.

محیط فضا، به ویژه، نسبتاً خصمانه است. سیستم‌ها در معرض دماهای شدید و گرادیان‌های حرارتی قرار می‌گیرند: در نور خورشید، دمای سطح می‌تواند از 100 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند، در حالی که سطوح سایه‌دار ممکن است -100 درجه سانتی‌گراد باشد. علاوه بر این، خطرات تشعشعات شدیدی برای تحمل وجود دارد.

برای محافظت از سیستم های داخلی حیاتی، ماهواره ها به طور سنتی با فلز زیادی طراحی شده اند تا در برابر این عوامل محیطی مقاومت کنند. با این حال، فلز سنگین است، و این یک وضعیت مشکل ساز می کند. هر گرم فلز اضافه شده نشان دهنده یک گرم محموله است که قابل استفاده نیست. هدف سیستم در واقع بالا بردن محموله است، بنابراین شما می خواهید بار محموله را به حداکثر برسانید و ساختار پشتیبانی کننده آن را به حداقل برسانید. وزن محموله و ساختار نگهدارنده آن باید همیشه در حد ظرفیت حمل موشکی باشد که قرار است آن را به مدار پرتاب کند.

تعریف مجدد ماهواره ها با قطعات پرینت سه بعدی

Sidus Space ماهواره‌ای طراحی کرد که با جایگزین کردن بسیاری از اجزای فلزی با معادل‌های پلیمری پرینت سه بعدی، این چالش‌ها را برطرف می‌کند. آنها از پلتفرم Digital Forge Markforged برای پرینت سه بعدی اجزای اصلی با استفاده از ماده Onyx FRA این شرکت استفاده کردند، پلیمری که استحکام و مقاومت حرارتی کافی را ارائه می کند. علاوه بر این، آنها از نایلون اونیکس Markforged استفاده کردند که شامل تقویت پیوسته فیبر کربن است.

این اجزای قوی برای ایجاد بخش‌های عمده‌ای از ماهواره جدید استفاده شد که اکنون به‌طور قابل‌توجهی سبک‌تر از معادل فلزی است. واضح است که Sidus Space با حذف پیچ و مهره‌ها و اتصالات با طراحی قطعات برای اتصال به هم، توانست وزن بیشتری را کاهش دهد. این کاری است که نمی توانید به راحتی با قطعات فلزی انجام دهید.

تاثیر بر طراحی فضا و کاربردهای آینده

این پروژه می تواند نقطه عطفی در طراحی فضا با استفاده از تکنیک های افزودنی برای بخش قابل توجهی از قطعات باشد. ما قبلاً این رویکرد را با موشک کاملاً سه بعدی پرینت شده Terran-1 در Relativity Space دیده بودیم. این رویکرد آن شرکت را قادر ساخت تا بسیاری از پیشرفت‌های طراحی مشابه را پیاده‌سازی کند. شاید Sidus Space از رویکرد فضای نسبیت الهام گرفته شده است؟

در هر صورت، آینده می تواند شاهد افزایش قطعات ماهواره ای پرینت سه بعدی باشد. اگر ثابت شود که این رویکرد واقعاً هنگام پرواز ماهواره کار می کند، می توانیم شاهد گسترش استفاده از طرح های ماهواره ای پرینت سه بعدی باشیم. این توسعه بدون شک به ماهواره‌های سبک‌تر، کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر منجر می‌شود که می‌توانند صنعت فضایی را متحول کنند.

از طریق Markforged