3D打印衛星天線 工程塑料開啟太空之旅
來源:peek板材供應商-恒鑫實業 作者:PEEK板材加工
Stratasys的子公司RedEye與美國航空航天局(NASA)的噴氣推進實驗室(JPL)合作,3D打印了衛星天線模組的30套支架,用于幫助氣象衛星群FORMOSAT-7/COSMIC-2觀察地球大氣電離層、氣候、氣象狀況的太空任務。
在FORMOSAT-7/COSMIC-2任務中,將由2016年發射的6顆氣象衛星和2018年的另外6顆攜帶天線模組在太空進行觀測。它們將捕獲地球大氣層和電離層的數據,來幫助改善天氣預報數據模型,以及推進地面的氣象研究。那么在過去,天線的支架是用NASA認證的特殊合成材料,以傳統機械加工的方式制造的,存在重大的缺點—耗時長、成本高。
NASA的JPL實驗室為了降低成本,并且讓制造時間在衛星發射時間之內,尋求與RedEye的合作,采用3D打印技術。這首先面臨兩個問題—復雜的支撐結構和適應外太空環境的3D打印材料。
RedEye總經理、副總裁Jim Bartel說:“把FDM技術使用在太空領域,是前所未有的,將給制造業帶來一次革命。如果在外太空的嚴酷環境下,FDM技術可以應用,那么這樣看來在地球上的應用將無所不能”。
RedEye采用了ULTEM 9085熱熔型工程塑料,它有著與鋁合金相似的強度,但是重量更輕。這種材料盡管已經通過美國航空管理局(FAA)的認證,但是卻從未在外太空環境應用過甚至測試過。首先它要通過一系列測試,包括紫外線輻射、原子氧、脫氧測試、熱性能測試、標準火箭發射振動、聲場載荷的測試,等等。
最終ULTEM 9085熱熔型工程塑料通過了所有測試項。此外,NASA的一種保護涂層涂在ULTEM 9085材料表層用于對抗太空的紫外線和原子氧。在2012年3月到2013年4月間,RedEye 3D打印了30個完整的天線模組進行組裝和測試,并終于在2014年交付NASA噴氣推進實驗室進行最終測試和安裝。