歐洲航天制造商 Thales Alenia Space 正式將選區激光熔化 3D打印技術投入到電信衛星組件的批量生產中。

Thales Alenia Space 通過應用3D打印技術減少制造成本和周期，提升組件的性能。

來源：Thales Alenia Space 

靈活定制生產

實現輕量化

Thales Alenia Space 在幾年前首次使用3D打印技術制造Türkmen?lem/ MonacoSAT衛星的鋁制天線支架，該衛星在2015年發射到太空。Thales Alenia Space還通過3D打印技術制造Iridium?NEXT 衛星的塑料管支架。

來源：Thales Alenia Space 

2017年發射的Koreasat 5A 和 7 電信衛星中都帶有3D打印部件，這也是歐洲有史以來制造的最大的3D打印航天器部件。

如今，Thales Alenia Space 投入批量生產的3D打印衛星組件是新的全電動Spacebus Neo平臺電信衛星中的組件。Spacebus Neo 將配備4個3D打印鋁制反作用輪支架，以及16個天線展開和指向機構（ADPM）支架，其中包括4個鋁合金支架和12個鈦合金支架。

創新的3D打印反應輪支架旨在滿足市場對低成本的需求，這種新的設計和制造方式使成本減少了約10％，并且使生產計劃縮短了一到兩個月。除此之外，新部件重量減輕了30％，性能也得到了提升。

用于這些部件的粉末床金屬熔化3D打印技術，能夠靈活的實現衛星支架的定制批量化生產。因此，Thales Alenia Space 在設計支架時可以根據每個新任務的確切要求進行定制設計。

每顆衛星的4個反作用輪支架被3D打印為兩組對稱部件，而ADPM支架的方向角和接口可根據它們在每顆衛星上的特定功能和位置進行調整。Thales Alenia Space還將連接器和電纜配件直接整合到3D打印組件的整體設計中，在3D打印時作為單件部件進行制造，從而避免了額外的裝配要求。

3D打印反作用輪支架的尺寸為466 x 367 x 403 mm。2019年3月初，首次生產的4個支架已集成在Konnect衛星上。其他Spacebus Neo平臺也將在不久的將來推出有機設計的3D打印部件。

根據3D科學的市場觀察，為了保證3D打印組件符合嚴格的質量標準，整個過程和各個組件都具有可追溯性，這些衛星3D打印組件的全面測試和檢驗流程已建立。

3D科學谷 Review

《3D打印與工業制造》一書中提到，隨著3D打印技術的應用，衛星輕量化已全面到來。通過3D打印技術實現衛星輕量化的途徑包括制造傳統技術無法實現的復雜點陣輕量化結構，以及制造功能集成一體化結構。

得益于點陣結構的獨特特性以及低體積容量，將點陣結構與零部件的功能相結合已被證明是3D打印技術發揮潛力的優勢領域。衛星制造是3D打印點陣結構的一大應用空間，這些應用要求零部件具有很高的強度、剛度和耐腐蝕性。

Thales Alenia Space制造的某顆衛星上應用了據說是迄今為止最大的3D打印金屬點陣結構。

設計與制造點陣結構存在著很高的技術壁壘，這是由于的設計文件非常龐大、復雜，巨大的文件為建模和文件準備帶來了困難，也給制造帶來了很大挑戰，尤其是像Thales Alenia Space公司使用的鈦合金材料，將表現出顯著的殘余應力，點陣的微小結構將因殘余應力而產生熱變形，如果粉末床打印設備中的鋪粉粉刷的材質過于剛性，則易將剛剛構建好的結構進一步破壞掉。

衛星輕量化和點陣結構的應用領域，我國毫不遜色。例如中國空間技術研究院（北京空間飛行器總體設計部/501部），在3D打印方面已經擁有多年的經驗，形成了面向增材制造技術的設計方法，結合設計及增材制造技術的特點，進行全新的衛星設計。

來源：3D科學谷