1. ความคุ้มค่าของโครงสร้างน้ำหนักเบาสำหรับยานอวกาศ
ยานอวกาศต้องเอาชนะแรงต้านอากาศและแรงโน้มถ่วงของโลกท่ามกลางอุปสรรคอื่นๆ ในการทำงานในสภาพแวดล้อมในอวกาศ การออกแบบให้มีน้ำหนักเบาไม่เพียงแต่ช่วยลดมวลของยานอวกาศ การใช้พลังงาน ประสิทธิภาพการขนส่ง และมวลของการออกแบบอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของยานอวกาศและลดค่าใช้จ่ายในการปล่อยอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ การมีน้ำหนักเบาจึงกลายเป็นเป้าหมายหลักในการออกแบบและการผลิตยานอวกาศ
2. คุณสมบัติและข้อดีของโลหะการพิมพ์ 3 มิติ
การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะหรือที่รู้จักในชื่อเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อจะประกอบวัตถุสามมิติโดยใช้การซ้อนผงโลหะหรือสายไฟแบบชั้นต่อชั้น การพิมพ์โลหะ 3D มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนหลายประการเหนือการผลิตแบบหักลบแบบทั่วไปหรือเทคโนโลยีการผลิตวัสดุที่เกี่ยวข้อง
ด้วยการผลิตส่วนประกอบที่มีโครงสร้างภายในและรูปทรงเรขาคณิตที่ท้าทายต่อความสำเร็จ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติของโลหะจะช่วยสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อน ความสามารถนี้ช่วยให้นักออกแบบสามารถสร้างโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบามากขึ้น เช่น รวงผึ้ง โครงตาข่าย ฯลฯ เพื่อให้ได้น้ำหนักเบาโดยไม่กระทบต่อสมรรถนะทางกล
ด้วยเทคนิคการซ้อนชั้นทีละชั้น เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำและใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงช่วยลดการสิ้นเปลืองวัสดุ สิ่งนี้ค่อนข้างสำคัญเนื่องจากเป็นตัวกำหนดว่าควรใช้ทรัพยากรจำนวนเท่าใดและควรผลิตยานอวกาศราคาถูกเพียงใด
ด้วยการปล่อยให้การออกแบบและการผลิตมาบรรจบกัน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะจะช่วยลดระยะเวลาตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการผลิตได้อย่างมาก ด้วยการแปลโมเดล CAD ให้เป็นโมเดลจริงโดยตรง นักออกแบบอาจทดสอบและตรวจสอบความถูกต้องได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยเร่งการทำซ้ำและปรับปรุงการออกแบบน้ำหนักเบา
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถมอบโซลูชันน้ำหนักเบาสำหรับยานอวกาศในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ ขึ้นอยู่กับรสนิยมของผู้ใช้ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ยานอวกาศสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้บรรลุภารกิจเฉพาะต่างๆ และปรับปรุงประสิทธิภาพทั่วไป
กรณีการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะในโครงสร้างยานอวกาศน้ำหนักเบา
องค์ประกอบที่จำเป็นของยานอวกาศทุกลำ ประสิทธิภาพของหัวฉีดของเครื่องยนต์จรวดส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของการบิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีช่องระบายความร้อน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโลหะสามารถสร้างรูปแบบที่ซับซ้อนและความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมในหัวฉีดเครื่องยนต์ ด้วยการออกแบบให้มีน้ำหนักเบา หัวฉีดเหล่านี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงเสถียรภาพและประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเครื่องยนต์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดน้ำหนักรวมอีกด้วย ดังนั้น จึงปรับปรุงประสิทธิภาพการบรรทุก
เฟรมของดาวเทียมรองรับความต้านทานต่อความเครียดต่างๆ และรักษาทัศนคติที่คงที่ เฟรมแซทเทิลไลท์น้ำหนักเบารับประกันประสิทธิภาพเชิงกลด้วยโครงสร้างรังผึ้งที่ซับซ้อนซึ่งผลิตจากการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ นอกจากนี้ การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะยังสามารถปรับแต่งเฟรมดาวเทียมให้ตรงกับความต้องการที่แตกต่างกันของยานอวกาศที่แตกต่างกันได้
เพื่อรักษาเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อมภายใน แผงกั้นยานอวกาศจะต้องต่อสู้กับแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมภายนอกและความผันผวนของอุณหภูมิ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถสร้างโครงสร้างผนังห้องโดยสารที่แข็งแกร่งและเป็นฉนวนได้ดี โดยอาศัยโครงสร้างภายในและการกระจายวัสดุ จึงทำให้มีน้ำหนักเบา ผนังกั้นเหล่านี้ช่วยลดน้ำหนักรวมของยานอวกาศและปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminum-3d-printing-bike-stem.html