无锡博见三维关注:Markforged 技术赋能Sidus Space成功发射3D打印卫星

2024-04-03 16:51   来源: 环球经济网    阅读次数:3893

      3月初,Sidus Space公司的第一颗3D打印卫星LizzieSat-1从加利福尼亚州范登堡空军基地搭乘SpaceX Transporter-10发射升空,并进入预定轨道。几周后,已与LizzieSat-1卫星建立了双向通信,充分验证了此次发射的成功。

△LizzieSat-1准备发射

      Sidus Space是一家多元化航空航天公司,此次向太空发射的3D打印卫星采用连续纤维复合材料3D打印厂商Markforged的机器来生产,专注于以地理空间人工智能(Geo-AI)为基础的地球观测和遥感解决方案。

      据了解,此次MarkforgedX7碳纤维3D打印机为Sidus Space公司的第一颗3D打印卫星LizzieSat-1的顺利成功起到了极大的助力。博见三维Markforged X7碳纤维3D打印机能够提供一种在数小时而非数周内获得工业级零件的方式,使工程师和设计师能够从根本上缩短制造操作时间,大大提升了效率。而且X7 3D打印机在数小时内打印出连续碳纤维增强部件,其强度可与机加工铝媲美,能够替代机加工铝。同时其精密加工的硬件、传感器和独特的软件确保了部件的准确性和可靠性。

      该公司表示,作为一家太空公司首次发射成功,接下来的一切都会发生改变,也证明了一直努力的目标确实可行。公司消除了多年来存在的许多不确定性,团队上下每个人终于可以开始真正思考下一步该怎么走。

△Sidus Space公司利用MarkForged X7打印机和阻燃OnyxFR-A材料制造LizzieSat卫星的结构支撑组件,能够制造具有金属般强度的结构,同时降低了成本、重量和生产时间


      将3D打印卫星成功发射到太空

      LizzieSat的项目经理Lindsey Waitt及高级生产工程师Tony Boschi针对Sidus Space取得的重要里程碑发表了自己的看法。

      Boschi说:“在发射之前,我们还在考虑,一切都能成功吗?我们的第一颗3D打印卫星只是一个想法,很多人都说这个想法行不通。SpaceX要求我们对它进行五次不同的测试。在整个生产过程中,我们不得不改变一些东西,并且边做边学。所有这一切都造就了一颗更好的卫星,我认为整个行业都将从我们迄今为止所做的一切中获益。”

      Boschi接着说道:“卫星成功发射后,我睡了整整一夜,这还是我们开始工作以来的第一次。它终于升空了,我们看到了它被部署的视频,它看起来就像在范登堡时一样,我们把它放在连接到运输机-10上的板子上。同时,LizzieSat卫星2号、3号和4号的到来速度之快超乎你的想象,但至少在那一刻,公司上下都松了一口气,因为每个人都意识到我们正在做的事情是真正可行的。”

△LizzieSat-1(左),准备部署

      Boschi强调,如果没有3D打印技术,这项任务是不可能完成的。这位工程师指出:“这个卫星80%的部件都是通过3D打印制造出来的。因此,如果不使用增材制造技术,就无法制造卫星。轨道设计是每个人一眼就能看到的最大优势之一。我们卫星上垂直导轨的形状几乎无法通过传统加工方式实现。但总的来说,每次测试后,我们都能了解到一些操作方法,从而在下次测试中加以改进。”

      Boschi补充道:“我们的机械车间是一流的,是我合作过的最好的车间。不过,增材制造的设计变更成本要低得多,流程也快得多。因此,凡是我自己能打印出来的,我都打印出来了。另外,我们正在以各种不同的方式使用它,除了零件本身,还在制造能让我们制造零件的工具。”

△LizzieSat的早期原型


      3D打印卫星满足不同用户的需求

      除此以外,从长远来看,3D打印技术也是必要的,因为LizzieSat的预期功能需要大量的内在可定制性。正如Waitt所说的,他们的计划是让每颗卫星都能同时为不同的客户服务。

      Waitt表示:“公司希望通过将技术送入太空来测试它们的技术,我们会加快速度,这样他们就不必等待。可能只有一个,但通常会有两个或三个。这就像在飞机上买座位一样。例如,一家客户可能希望在飞机上安装他们的相机,另一家公司可能想在飞机上安装一个仍处于开发阶段的星空跟踪器。这些安装可以帮助他们验证技术并达到可销售的阶段。现在,很多人都希望在航天领域测试人工智能与自主机载处理技术。使用案例非常多样化。”

      在这种情况下,这些产品可能永远不会被大规模生产,因此增材制造非常适合这种小批量生产的需求。

      Waitt指出,由于不同客户的需求不同,每颗卫星上的有效载荷类型也不同,因此每颗卫星都是独一无二的。虽然所有卫星有共同的组件,整体结构不会真正改变,但安装位置和有效载荷等方面会发生变化。

      Boschi解释说,他们可以批量生产卫星的零部件,但不能批量生产整颗卫星本身,这意味着每颗卫星都需要根据客户需求进行定制制造。

      Waitt补充说,直到他们真正开始制造第二颗卫星时,才意识到这一点,这表明他们在实际生产中遇到了定制化和批量生产的挑战。

      因此,Sidus Space公司不仅需要开发一种新产品,还需要采用一种全新的方法来进行产品开发。通过观察航天工业的日常发展,我们可以学到至关重要的一课:有些事情只能实时实现。你可以尽你所能,希望结果会像你预期的那样。然而,在想法完全实现之前,你无法确定结果是成功还是失败,这一点将与其他人一同面对。因此,面对这种情况,最有效的方法是愿意对自己的计划进行临时性的调整和改变。


      关于博见三维

      博见三维是一家专注于连续纤维和金属丝材打印技术研发及应用,为客户提供材料打印解决方案的服务商。近年来,博见三维不断强化3D打印产业优势,与全球领先的连续纤维制造商Markforged建立深度合作,成为中国区授权代理商,将连续碳纤维3D打印产品广泛应用于我国航空航天、汽车、机器人、机械制造、电子、教育(科研)等高端制造业。


责任编辑:刘明德
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