- 火箭制造商 United Launch Alliance采用3D打印技術(shù)制造火箭零部件
- ULA希望憑借3D打印技術(shù)將運載火箭成本降低50%
- 3D打印將復雜裝配的零部件數量從140個(gè)整合至只有16個(gè)，從而降低成本和風(fēng)險
CTI論壇(ctiforum)4月27日消息（記者 李文杰):閣下是否認為3D 打印機僅僅只是業(yè)余愛(ài)好者的一項新愛(ài)好亦或只是制造小玩意的工具？或者僅限用于生產(chǎn)原型？如果是這樣，請不要告訴火箭制造商 United Launch Alliance（簡(jiǎn)稱(chēng)ULA）。
ULA致力于為美國國家航空航天局 (NASA)、美國空軍和商業(yè)衛星制造運載火箭。ULA知道，超過(guò)25年3D打印是一項重要的工具，也是一項不斷進(jìn)步的生產(chǎn)工藝。ULA了解3D打印的關(guān)鍵性應用。該公司的低端火箭造價(jià)就高達1.65億美元。它們必須能夠將重達6萬(wàn)多磅、價(jià)值數十億美元的衛星發(fā)射到太空。
增材制造系統生產(chǎn)商 Stratasys Ltd.行業(yè)解決方案部門(mén)副總裁兼總經(jīng)理 Rich Garrity 表示：“任何一項應用都有著(zhù)非常嚴格的標準。火箭必須能夠承受壓力、重力、速度、振動(dòng)、高溫和嚴寒。”
50多年來(lái)，作為美國首要的發(fā)射服務(wù)公司，United Launch Alliance憑借其傳統的系統Atlas和Delta確保了美國在太空領(lǐng)域的地位。與其他采用3D打印的領(lǐng)先制造商一樣，ULA也經(jīng)歷了從原型設計到工具加工再到飛行部件生產(chǎn)這一過(guò)程。
在購買(mǎi)Stratasys的兩項Fortus 900mc 3D生產(chǎn)系統后，ULA開(kāi)始對宇宙神五號 (Atlas V) 上的環(huán)境控制系統導管進(jìn)行升級。宇宙神五號將于2016年搭載新的3D部件執行發(fā)射任務(wù)。環(huán)境控制系統導管對發(fā)射準備工作非常重要，主要負責為火箭助推器內靈敏的電子部件輸送氮氣。
之前的環(huán)境控制系統導管裝配設計包含140個(gè)部件，ULA通過(guò)采用FDM 3D 打印技術(shù)對該設計進(jìn)行了改造，將部件總數量整合至只有16個(gè)，不僅大大節省了安裝時(shí)間，部件生產(chǎn)成本也因此降低了57%。
ULA選擇采用ULTEM 9085 FDM 熱塑材料來(lái)生產(chǎn)耐用的高性能終端部件。ULA增材制造項目經(jīng)理Greg Arend 稱(chēng)：“ULTEM 9085 能夠在各種溫度范圍提供突出的強度性能。我們完成的測試表明，該材料具有較強的溫度耐受性，并且足夠堅硬，能夠很好地應對火箭發(fā)射時(shí)和飛行途中所產(chǎn)生的振動(dòng)和壓力。我們對它的性能非常滿(mǎn)意。”
宇宙神五號不會(huì )成為最后一枚采用3D打印技術(shù)的運載火箭。ULA 計劃將其新一代火箭的3D打印部件數量增至超過(guò)100個(gè)。
Arend 說(shuō)：“我們將更大幅度地運用3D打印技術(shù)于現時(shí)的運載火箭上，并打算在我們的 Vulcan（火神）火箭上大量使用3D打印部件。”
Stratasys Ltd.總部位于明尼蘇達州的 Minneapolis 和以色列 Rehovot，是全球領(lǐng)先的3D 打印和增材制造解決方案供應商。本公司榮獲專(zhuān)利的FDM和 PolyJet 3D 打印技術(shù)可直接利用3D CAD 文件或其他3D 內容制作原型和制成品。目前，企業(yè)產(chǎn)品包括用于設計構想、原型制作和直接數字制造的各種3D 打印機系統。Stratasys子公司包括 MakerBot，公司同時(shí)也經(jīng)營(yíng)數字零件制造服務(wù)業(yè)務(wù) -- Stratasy s直接制造。Stratasys 有2，800多位員工，在全球范圍內擁有600多種已獲得或申請中的增材制造專(zhuān)利，并以先進(jìn)的技術(shù)和領(lǐng)導地位贏(yíng)得了25項以上的大獎。
ULA簡(jiǎn)介：United Launch Alliance 是美國最富經(jīng)驗和最可靠的發(fā)射服務(wù)供應商，擁有超過(guò)一個(gè)世紀的綜合傳統。ULA已成功發(fā)射了90多顆衛星，不僅為相關(guān)領(lǐng)域的軍事力量提供了關(guān)鍵性能力，還幫助氣象學(xué)家進(jìn)行惡劣天氣追蹤和支持個(gè)人設備 GPS 導航，揭開(kāi)了太陽(yáng)系的神秘面紗。
