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        鉑力特金屬3D打印技術,在新一代載人飛船試驗船成功應用

        打印派   2020-05-12 08:39:53

        南極熊導讀:這次長征五號B火箭的發射任務,除了涉及到在太空環境下3D打印陶瓷/金屬/連續復合纖維等不同材料的實驗;還把一些金屬3D打印零件帶上了天,例如中國金屬3D打印龍頭廠商西安鉑力特使用金屬3D打印工藝制造的立方星部署器。

        從“上天攬月”、“嫦娥奔月”到“萬戶飛天”,從美麗神話到“坐地日行八萬里”的探索,中國追趕“航天夢”的步履從未停滯。5月5日18時,“胖五”家族新成員長征五號B火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,從海南文昌航天發射場點火升空,正式拉開了我國載人航天工程“第三步”任務的序幕;5月8日13時49分,新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗船飛行試驗任務取得圓滿成功,再次證明了中國制造的無限可能。



        令人興奮的是,新一代載人飛船試驗船不僅完成了首次3D打印太空實驗,還搭載了世界首個基于金屬3D打印技術的立方星部署器,據了解,該部署器由中國商業航天公司星眾空間(北京)科技有限公司研制,由西安鉑力特增材技術股份有限公司金屬3D打印技術制造。


        立方星部署器進行地面加速度試驗,星眾空間供圖


        部署器連接立方星與運載工具,其能否保證發射過程中減振、準確釋放并輸出分離信號以確認分離時刻,是決定立方星發射成敗的關鍵。鉑力特優化設計及產品開發團隊,通過對部署器主框架結構使用工況的嚴密分析,確定了基于高強鋁合金進行一體化優化設計及打印的加工方案,有效提高了結構性能,同時減少了連接件,降低了整件重量,更能適應航天器對載荷質量的嚴格要求。

        鉑力特制造的金屬3D打印部署器,重量僅為傳統機械加工產品的一半,加工周期從過去的幾個月縮短為一周,大幅度降低了設計重量,提高了結構強度。本次飛行充分驗證了立方星3D打印新型部署器的結構強度、材料性能和空間環境適應性,為“3D打印+航天”的大規模應用和未來空間站在軌釋放、機動部署微納衛星提供了數據,儲備了技術。


        COSPOD-3D立方星部署器,星眾空間供圖


        這枚名為COSPOD-3D的立方星部署器,既可滿足國際標準3U立方星的發射與部署,也可滿足部分增大版3U立方星的需求,容納其多層展開帆板、大型表貼天線、相機等外部凸出載荷的應用。由于采用記憶合金解鎖,COSPOD-3D分離過程無火工品與多余分離物,使用安全、簡單、方便。更重要的是,這一系列產品配有新型多星分配控制器,能夠通過火箭提供的一路分離信號驅動多路部署器釋放,實現一箭百星的部署能力。同樣由星眾空間設計研制、鉑力特制造的多星分配控制器,計劃在未來幾個月內開展在軌試驗。

        采用3D打印技術加工微納衛星部組件,在批產化方面的優勢也非常顯著。以此次打印的立方星部署器為例,鉑力特自主研發的常規尺寸設備BLT-S310,成形尺寸為250×250×400mm,可一次成形2件部署器。鉑力特其余多型號更大尺寸設備,可實現一次打印3~10件部署器的批量加工,為衛星產業“百顆”、“千顆”等大批量發射計劃提供強大支持及品質保障。

        航天事業是一個系統性的精密工程,代表著最嚴密的系統設計,最嚴苛的質量和安全保障。鉑力特始終堅持“讓制造更簡單,世界更美好”的企業使命,讓航天質量管理理念滲入企業質量管理的每一個環節,以“嚴謹務實、勇于攀登”的航天精神探求高品質、高標準,不斷完善、提升設備產品、粉末產品、打印服務及技術服務等各環節服務能力和質量水準,以航天品質為祖國母親造夢想品牌。

        南極熊了解到,鉑力特(科創板688333)發布的2019年年報中,總營收的3.2億元中,航空航天領域是鉑力特營業收入的主要來源,實現營業收入 2億元,較2018年增長 12%。


        △鉑力特主營業務分行業情況

        截至2019年財年,鉑力特擁有員工 500 余人,研發人員占 27.65%,擁有增材制造裝備 100 余臺,相關分析檢測裝備 50 余臺,是國內最大的金屬增材制造產業化基地。


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