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空中客车卫星支架生产由增材制造优化

空中客车防务和航天公司正在使用EOS的增材制造设备,在西班牙马德里的复合材料技术中心生产卫星固定支架。

目前这一代卫星包括金属支架,用作卫星主体和安装在上端的碳纤维反射器和馈电阵列之间的连接。支架必须牢固地固定在卫星主体上,并承受由于空间温度极端波动引起的高热应力,范围为-180°C至+ 150°C。

由于其导热性和高强度重量比,钛优选用于这种应用。后者尤其重要,因为每公斤进入太空需要花费数千美元,根据载体系统和要达到的轨道,通常会达到六位数。

通过传统金属切割制造的支架不符合空中客车防务和空间的要求,因为设计限制妨碍了部件重量和应力的优化。

选择添加剂制造技术作为替代生产方法。支架由连续的金属粉末层构成,这些金属粉末由激光束熔化和硬化,激光束由来自零件CAD模型的数据驱动。钛仍然可以作为久经考验的材料使用,该工艺可以轻松调整组件的设计。

“添加剂制造有两个主要优点。我们不仅能够优化零件的设计,还可以将它们一体化生产,“OtiliaCastroMatías说道,他负责马德里空中客车防务和太空的天线。“当精密工件完成时,除了可在我们的EOSINT M 280中重复使用的原始钛粉外,不会留下多余的材料。”

新设备满足相关专家的所有期望。最重要的是整个结构的耐温性得到改善,现在可以在20 kN的力下轻松且永久地承受330°C的温度变化。此外,每颗卫星所需的三个支架的生产时间减少了五天,不到一个月。

“由于增材制造,我们能够重新设计支架并消除由碳纤维面板界面处的热应力引起的脆弱性。这些改进还显着减少了资格测试活动期间的热致失效。空间活动的成本相对较高,因此保护任何硬件免受可能的故障尤为重要,“Matías补充道。

欧洲航天局(ESA)也支持该计划,该计划的成功完成允许在航空航天领域进一步使用这种高效的生产技术。

“增材制造为项目的关键方面带来了可衡量的好处,而不需要在其他地方进行削减,因此没有任何妥协 - 工程师无法经常听到。此外,支架生产的成本节省超过20%,重量减少了约300克,这意味着每颗卫星节省近1千克。

2014年1月1日空中客车集团旗下的空中客车防务与空间公司成立,将卡西迪安,阿斯特里亚和空中客车军事公司的业务活动相结合。新部门是欧洲第一大国防和太空企业,也是全球第二大航天企业。

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