You have selected Polska. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Przypadek użycia: produkcja addytywna szukacza gwiazd | TRUMPF
Szukacz gwiazd wykonany metodą addytywną

Produkcja addytywna wspornika głowicy kamery (CHU)

Camera Head Unit Bracket I AlSi10Mg I TruPrint 3000

Szukacz gwiazd satelity składa się z połączenia dwóch kamer optycznych („kamer gwiezdnych”), które są ustawione w stosunku do siebie pod kątem wynoszącym ok. 15 stopni. Jednostka kamery (ang. Camera Head Unit = CHU) jest chroniona przed wpływami oddziaływania cieplnego i mechanicznego przez tzw. wspornik głowicy kamery, który tradycyjnie wykonywany jest metodą frezowania bloku aluminium. W porównaniu z tą metodą produkcja addytywna zapewnia wiele zalet, szczególnie dotyczy to swobody kształtowania i właściwości. Szukacz gwiazd jest elementem satelity Flying Laptop, opracowanej w 2014 r. przez Instytut Kosmiczny Uniwersytetu w Stuttgarcie, zadaniem tego elementu, aby niezawodnie obliczać położenie i orientację satelitów w przestrzeni kosmicznej

Mniejsza masa

Masa obniżyła się o ok. 30%, ponieważ element został topologicznie zoptymalizowany. Skomplikowane struktury elementów można wytwarzać metodą laserowego łączenia metali.

Wyższa sztywność

Pomimo mniejszej masy i stopu aluminium o słabszych właściwościach element wydrukowany odznacza się sztywnością większą o ok. 43 %.

Obniżenie objętości

Produkcja wspornika z wykorzystaniem systemu TruPrint oznacza obniżenie całkowitej objętości o jedną czwartą.

Mniejsze obciążenie

Ze względu na konstrukcję dostosowaną do obciążeń element wykonany metodą laserowego łączenia metali odznacza się o 48% mniejszymi maksymalnymi naprężeniami niż konwencjonalna część.

Inteligentny monitoring

Nasze rozwiązania oprogramowania pozwalają użytkownikom polegać na stale wysokiej jakości produktu i dokumentacji.

Redukcja kosztów

W porównaniu z obróbką mechaniczną koszty produkcji wspornika wykonanego metodami przyrostowymi spadają nawet o 70%. Jednocześnie zmniejszona masa pozwala na obniżenie znacznych kosztów startu rakiety.

Jak wygląda konwencjonalna produkcja wspornika głowicy kamery (CHU)?

Projekt wspornika CHU został opracowany pod kątem wytwarzania metodą frezowania i wymaga usuwania materiału z bloku Al7075. Dotychczasowa metoda produkcji wiąże się z usunięciem ok. 90% materiału i znacznie ogranicza układ komponentu.

- / -

Jak powstaje wspornik CHU wykonany metodą laserowego łączenia metali?

Firmy z branży lotniczo-kosmicznej wymagają coraz większego obniżania kosztów, zwiększania złożoności i polepszania parametrów komponentów. Produkcja addytywna wspornika głowicy kamery odznacza się wieloma zaletami w tych obszarach. Pozwala to na uzyskanie dużej swobody kształtowania przy złożoności elementu. Jest to szczególnie istotne w przypadku odejścia od standardowej geometrii takich jak struktur bionicznych. Projekt wspornika CHU został wykonany na nowo pod kątem produkcji addytywnej, a następnie zoptymalizowany topologicznie. Na płycie substratu urządzenia TruPrint 3000 drukowane są jednocześnie trzy elementy wspornika głowicy kamery. Produkcja elementów na urządzeniu TruPrint 3000 trwa ok. 6 h. Jeśli używana jest maszyna TruPrint 5000, czas generacji zmniejsza się do ok. 2,5 h. Więcej danych i faktów dotyczących elementu znajduje się na końcu niniejszej strony. Na płycie roboczej znajdują się ponadto próbki wykorzystywane podczas kontroli jakości. Polerowanie elektrochemiczne i obróbka cieplna nie były konieczne, ze względu na przeprowadzenie analizy modalnej i statycznej – podczas zmiany materiału przeprowadzono optymalizację z uwzględnieniem właściwości mechanicznych.

Dane i fakty dotyczące elementu

Star Tracker – uchwyt kamery satelitarnej
  • Wymiary elementu: 112 mm × 160 mm × 128 mm
  • Czas produkcji (na element / płytę substratu): ok. 6 h (TruPrint 3000) / 2,5 h (TruPrint 5000)
  • Całkowity czas produkcji (wszystkie elementy / płyty substratu): ok. 18 h (TruPrint 3000) / 7,5 h (TruPrint 5000)
  • Grubość warstwy: 60 µm
  • Liczba warstw: 2155
  • Szybkość tworzenia: 9,626 cm³/h
  • Masa: 150,746 g
  • Objętość: 57,757 cm³
  • Klient: Instytut Kosmiczny Uniwersytetu w Stuttgarcie oraz Instytut Konstrukcji i Technologii Strukturalnej Niemieckiej Agencji Kosmicznej

Te tematy również mogą Państwa zainteresować

Kontakt
Technologia wytwarzania addytywnego
E-mail
Serwis i kontakt