一. עיצוב קל משקל והגבר ביצועים
מכיוון שהורדת משקל יכולה להגביר מאוד את הביצועים והיעילות של החללית, לבנייה החיצונית של החללית יש קריטריונים די גבוהים לקלות משקל. באמצעות שיפור מאפייני החומר ואופטימיזציה מבנית, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת השיגה מטרה זו. טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית של מתכת של השקת לייזר הופעלה, למשל, בבניית מבנה המסגרת התחתונה העמיד בחום של קפסולת ההחזרה, כך שלא רק הורידה ביעילות את המשקל אלא גם קיצצה את מחזור הייצור וההוצאות. באמצעות "בידול ואינטגרציה" מדויקים, טכנולוגיה זו מספקת סחורה שבעצם מונעת בזבוז של משאבים והוצאות זמן בטכניקות ייצור קונבנציונליות.
2. בנייה מותאמת אישית של קונסטרוקציות מורכבות
רכיבים מורכבים ומדויקים רבים - כמו להבי טורבינה, תאי בעירה של מנוע וכו' - נמצאים במסגרת החיצונית של חלליות. עם יכולת הבקרה המדויקת שלה, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת יכולה לייצר חלקים מסובכים ביותר העולה על טכניקות ייצור קונבנציונליות. מעצבים עשויים ליצור במהירות ובדייקנות אבות טיפוס תוך שימוש בתכונות ההתאמה האישית של טכנולוגיה זו, ומכאן להגדיל את יעילות העיצוב. לדוגמה, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת מפחיתה את פעולות העיבוד וההרכבה המדויקות עתירות העבודה בתכנון האופטימיזציה של מנועי מטוסים, ולכן מאפשרת למהנדסים למקסם את המנועים בצורה יעילה יותר.
3. תיקון מהיר וייצור
לחלקים מסוימים של חללית יש אורך חיים מוגבל והם דורשים תחזוקה ותיקון תכופים. טכניקות תיקון קונבנציונליות לא רק יקרות, אלא גם גוזלות זמן, כוללות ייצור מחדש או ריתוך. באמצעות טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת, ניתן להגיע לתיקון מדויק של אזורים פגומים וייצור מהיר של רכיבים, ולכן קיצור דרסטי של מחזור התיקון והורדת עלויות הייצור. זה יכול להוזיל את עלויות השיגור ולהגדיל את גמישות המשימה, ולכן זה חיוני במיוחד עבור תחזוקה במסלול והחלפת רכיבי חירום.
מתמודדים עם קשיים
1. מתמודד עם קשיים טכניים.
למרות שטכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת הביאה התקדמות ניכרת בתעשיית התעופה והחלל, השימוש בה עדיין מציג קשיים טכניים מסוימים. קודם כל, קושי הוא שציוד הדפסת תלת מימד מתכתי הולך וקטן. מקום ההתקנה מוגבל במקום; לכן, מדפסות תלת מימד מתכת עכשוויות הן גדולות וחייבות להיות ממוזערות כדי להתאים למרחב הסביבה. יתר על כן, הטמפרטורה הגבוהה, הלייזר, החום והעשן המיוצרים במהלך פעולת ההדפסה התלת-ממדית המתכתית חייבת להיות מווסתת מאוד כדי להגן על סביבת האוויר והבטיחות של תחנת החלל.
2. השפעת סביבת המיקרו-כבידה
טכניקות הדפסת תלת מימד מתכת מספקות מספר קשיים בהגדרות מיקרו-כבידה. לדוגמה, הדפסת לייזר תלת-ממדית עם מיטת אבקה מציעה את איכות הייצור והדיוק הטובים ביותר, אבל זה מאתגר לפזר את האבקה באופן שווה בסביבת מיקרו-כבידה, ולכן משפיעה על איכות ההדפסה. למרות שלכוח המשיכה אין השפעה על הדפסת משי, עדיין יש להעלות את איכות הייצור ואת דיוק ההדפסה שלה. לפיכך, קושי טכני גדול הוא כעת בפיתוח טכניקות הדפסה תלת-ממדיות מתכת המתאימות לתנאי מיקרו-כבידה.
3. הוצאות ומשאבים
גם אם הם מתאימים לטכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת, לחומרי אבקת המתכת עדיין יש כמה הגבלות והוצאות גדולות. בעוד שההתקדמות המתמדת של הטכנולוגיה תאפשר לתכנן וליישם חומרים שונים, עדיין יש לפתור מכשולים בביצועי החומר, העלות והזמינות. יתרה מכך, הגבלת השימוש הכללי של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד ממתכת בתעשייה האווירית היא עלויות הציוד, התחזוקה וההכשרה הגבוהות במקצת.
4. חוקים והנחיות
כללים ותקנים נוקשים חלים על הייצור והיישום של בניית חללית חיצונית. מוצרי הדפסת תלת מימד מתכת הם טכנולוגיה מתפתחת עם הליכי הסמכה והערכת תאימות מסובכים מאוד. קביעת כללי התאמה ונהלים סטנדרטיים ובדיקות והערכה קפדניות של מוצרי טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית ממתכת עוזרים להבטיח את הבטיחות והאמינות של חלליות.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/stainless-steel-pump-impeller-by-metal-3d.html