Sidus的首席設(shè)計(jì)工程師Tony Boschi與“LizzieSat”衛(wèi)星的Markforged零件合影
發(fā)現(xiàn)難題
怎樣才能使設(shè)備既堅(jiān)固又輕便,并且能夠在近地軌道的極端條件下生存呢?航空航天公司Sidus Space正在利用3D打印最終零件創(chuàng)造一顆打破固有思維的衛(wèi)星。
在首席執(zhí)行官、前美國(guó)海軍軍官卡羅爾·克雷格(Carol Craig)的領(lǐng)導(dǎo)下,Sidus正在利用強(qiáng)大的3D打印衛(wèi)星建立業(yè)務(wù),該衛(wèi)星可以在同步為多種作業(yè)和客戶提供服務(wù),從而減少發(fā)射到太空所需的衛(wèi)星總數(shù)量。
這顆衛(wèi)星不僅需要通過(guò)所有航空航天工程所要求的嚴(yán)格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),而且重量不能超過(guò)100公斤。首席設(shè)計(jì)審查員、前美國(guó)宇航局工程師托尼·博斯奇(Tony Boschi)主動(dòng)請(qǐng)戰(zhàn)想要嘗試。
Tony找到減重的核心點(diǎn):“你有電池、電腦,所有讓衛(wèi)星運(yùn)行的部件都占據(jù)了相當(dāng)大的重量——我只能從結(jié)構(gòu)上減輕的重量,那我們能投入的有效載荷就更大?!?br />
為每顆衛(wèi)星提供更有效載荷能力與該公司的愿景匹配:即擁有可以為眾多客戶服務(wù)的多用途衛(wèi)星。
使用Markforged的Onyx FR-A與連續(xù)纖維增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件圖片
迎刃而解后的商業(yè)機(jī)會(huì)
利用Markforged的Digital Forge平臺(tái),Boschi和團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了衛(wèi)星的整個(gè)結(jié)構(gòu)。采用Onyx FR-A (Markforged尼龍材料具有阻燃和可追溯性),加上連續(xù)纖維增強(qiáng),Sidus可以打印出強(qiáng)度與金屬相當(dāng)?shù)牟考?,同時(shí)還減少了重量和交貨時(shí)間。
Boschi說(shuō):“沒有多少人會(huì)想到螺絲釘有多重?!薄暗且?yàn)槲覀儤O端的研究載荷效率,Sidus得以通過(guò)3D打印制造容納電子設(shè)備的結(jié)構(gòu),減少了框架拼接的寶貴重量?!?br />
3D打印使該項(xiàng)目受益的一個(gè)例子是衛(wèi)星拼接的方式,這節(jié)省了螺絲釘,并從最終設(shè)計(jì)中減少了寶貴的重量。這些支架獨(dú)特的幾何形狀是不可能加工出來(lái)的。它只能定制,使用了自體拼接的結(jié)構(gòu),否則將需要外部零件進(jìn)行拼接。
“如果沒有Markforged,這是不可能的?!?Carol Craig說(shuō)。Sidus Space計(jì)劃在不久的將來(lái)發(fā)射更多的衛(wèi)星,為各種行業(yè)服務(wù)。
而且Sidus Space打印的不僅僅是衛(wèi)星。當(dāng)生產(chǎn)Sidus定制螺絲的機(jī)器上的葉輪壞了(在等待零件的過(guò)程中,機(jī)器需要停機(jī)幾周到幾個(gè)月),Boschi在40分鐘內(nèi)就在Markforged X7上打印了一個(gè)精確的復(fù)制品。他評(píng)論道:“最初的OEM零件壞了,必須每3-6個(gè)月重新訂購(gòu)一次,但我們打印的第一個(gè)零件目前已經(jīng)使用了一年多。
展望未來(lái)
Tony Boschi 和Markforged打印機(jī)群
Sidus Space正在通過(guò)建造和運(yùn)營(yíng)自己的多達(dá)120顆衛(wèi)星群,進(jìn)入新興的由衛(wèi)星驅(qū)動(dòng)的地理空間情報(bào)市場(chǎng)。這些部分3d打印的“LizzieSat”衛(wèi)星可以幫助客戶傳感器和其他技術(shù)帶上太空,同時(shí)還可以收集關(guān)于航空、海事、天氣、空間服務(wù)、地球情報(bào)和觀測(cè)、金融技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的洞察數(shù)據(jù)。 |
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