洛馬公司將增材制造擴(kuò)展到關(guān)鍵衛(wèi)星部件

據(jù)南極熊了解，洛馬公司位于加州桑尼維爾的增材設(shè)計與制造中心已獲得了一項(xiàng)全面的安全認(rèn)證。洛馬航天系統(tǒng)公司工程高級經(jīng)理庫埃拉對《航天新聞》說：“我們是全球首座通過UL認(rèn)證的增材制造設(shè)施。”

作為一家安全咨詢、教育與檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，UL去年發(fā)布了UL3400增材制造安全標(biāo)準(zhǔn)，旨在幫助增材制造廠家滿足監(jiān)管要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)對與3D打印材料、設(shè)備和生產(chǎn)相關(guān)的風(fēng)險。一家機(jī)構(gòu)要拿到UL認(rèn)證，必須證明其設(shè)施內(nèi)的所有增材制造設(shè)備已由第三方認(rèn)證或評估，并開展全面的員工培訓(xùn)，重點(diǎn)是增材制造工藝安全以及機(jī)器、材料和危害識別與管理。此外，尋求通過這項(xiàng)新認(rèn)證的機(jī)構(gòu)還必須對設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測，以確保安全管理辦法持續(xù)有效。

面積為629平米的洛馬增材設(shè)計與制造中心是9月17日開業(yè)的。庫埃拉說，洛馬設(shè)立這一設(shè)施是要解決材料研究與制造脫節(jié)問題，并以更低的成本更快地生產(chǎn)衛(wèi)星部件。他說，增材制造是一項(xiàng)非常令人驚嘆的技術(shù)，“我認(rèn)為我們還不了解其應(yīng)用范圍或全部潛力”。

過去十年，各航天廠家采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)了越來越多的衛(wèi)星部件，開始時是小型支架，隨后逐步向大型和關(guān)鍵部件擴(kuò)展。航空航天主承包企業(yè)主要是想通過增材制造來壓減成本和節(jié)省時間，而許多初創(chuàng)企業(yè)則正在圍繞著3D打印來建立業(yè)務(wù)。

新西蘭和美國創(chuàng)企火箭實(shí)驗(yàn)室公司“電子”火箭所用“拉瑟福德”發(fā)動機(jī)的所有主要部件都是采用3D打印技術(shù)制造的。洛杉磯的相對論空間公司（Relativity Space）打算采用增材制造方式來生產(chǎn)整枚火箭。圣迭戈的增材火箭公司（ARC）把增材制造同創(chuàng)成式設(shè)計結(jié)合起來，由電腦算法來測評設(shè)計，以找出最優(yōu)解決方案。紐約布魯克林的發(fā)射者公司（Launcher）眼下正在對一臺3D打印銅合金發(fā)動機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火試車。

庫埃拉說，洛馬的首個3D打印衛(wèi)星部件是個“只有巴掌大小”的鈦波導(dǎo)支架，2011年隨NASA“朱諾”探測器發(fā)往木星。洛馬還打印了美國空軍第6顆“先進(jìn)極高頻”（AEHF）通信衛(wèi)星所用的鋁制航電線路盒，即“遠(yuǎn)程接口單元”。這顆衛(wèi)星定于明年發(fā)射。

7月份，洛馬航天系統(tǒng)公司迄今打印的最大一個部件完成了質(zhì)量測試。這是一個1.16米直徑高壓燃料貯箱的封頭。為建造燃料貯箱，技術(shù)人員要把采用傳統(tǒng)工藝制造的鈦圓筒同兩個打印的封頭焊到一起。該公司打算把打印的貯箱作為其LM2100衛(wèi)星平臺的一個標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)提供給用戶。LM2100平臺針對的是2300～6500公斤重的衛(wèi)星。

庫埃拉說，隨著有更多的人進(jìn)入該行業(yè)和各公司進(jìn)行更多的投入，這項(xiàng)技術(shù)會變得越來越好。材料工程師在這方面功不可沒，因?yàn)樗麄冋诔掷m(xù)生產(chǎn)新的鋁、不銹鋼和因康鎳粉材和線材。洛馬航天系統(tǒng)公司設(shè)在加州帕洛阿爾托的先進(jìn)技術(shù)中心正在研制一種可打印形態(tài)的銅。庫埃拉說，“我們正在試驗(yàn)把天線打印在共形表面上”，比如印在無人機(jī)機(jī)翼上。他說，業(yè)內(nèi)正在出現(xiàn)很多新材料創(chuàng)新，而洛馬也不例外。

與此同時，新設(shè)備正在讓各廠家能夠打印更大的結(jié)構(gòu)。十年前，受打印機(jī)打印面積限制，工程技術(shù)人員只能打印15厘米見方的部件。庫埃拉說，過不了多久，打印設(shè)備的打印面積就將增大到1米見方。此外，最新款的設(shè)備還可為工程技術(shù)人員監(jiān)測打印過程以及提升速度、安全性和可靠性帶來新的途徑。庫埃拉說：“這就像電腦一樣，每隔三五年就會出現(xiàn)更大、更好的新機(jī)型。你必須持續(xù)進(jìn)行增材制造設(shè)備投資，不然的話就會落伍?！彼J(rèn)為，10～20年后，工程師們將不會再按機(jī)加工來設(shè)計產(chǎn)品，而會按照打印來設(shè)計。

來源：航天新聞