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访欧洲最先进的宇航公司和3D打印公司相关负责人

2016-08-25   

  欧洲最先进的宇航公司Thales Alenia Space 和 3D打印专家Poly-Shape 制造了欧洲最大的卫星用专业 3D 金属打印部件。
  就Koreasat-5A 和 Koreasat-7 项目采访 Thales Alenia Space 和 Poly-Shape相关负责人。
  受访者:
  Florence Montredon,Thales Alenia Space公司增材制造技术开发部经理,Cannes(法国)

法国Thales Alenia Space公司增材制造技术开发部经理Florence Montredon说 :“我认为3D 金属打印为新产品提供了非常综合的功能方法基础。
  Stéphane Abed,Poly-Shape SAS 公司CEO,Salon de Provence(法国)

法国Poly-Shape SAS公司CEO Stéphane Abed表示:“3D 金属打印强制要求设计要符合工艺要求,这样才能完全发挥出数字化方法的优势。这样制造的部件具有不同的外观,性能更强,并且有着轻量化趋势。”
  提问:贵公司的产品生产,您会选用哪种技术和制造方法?
  Florence Montredon:因为卫星的生产数量以及卫星各单个部件的生产数量都极少,所以 3D 打印技术是目前最理想的制造方法。而相比较而言,对于铸造件,也就是和模具有关的制造方法则更适合于那些需要大批量制造的部件生产。
  提问:请您简短地介绍一下 Koreasat-5A 和Koreasat-7 项目。
  Florence Montredon:我们希望通过制造通信卫星 Koreasat-5A 和 Koreasat-7 证明激光熔融技术为我们的应用开启了大量的可能。我们这次采用3D打印技术的主要优势在于从设计、开发到成品的时间轴极短,且它还具有很高的经济性。 
  提问:要制造这个最大的 3D 金属部件,都有哪些特别的挑战?
  Stéphane Abed:主要的问题来自于诸如可行性、翘曲角度、几何形状以及重量等方面的挑战。但我们的设计人员可以使用 CAE/CAD 优化工具对设计,即几何形状进行符合工艺要求的优化,同时减轻重量并满足负载要求。 
  提问:为什么选择了激光熔融技术?
  Florence Montredon:激光熔融技术对于卫星制造是一种非常有前途的制造工艺。对于极少部件的生产,该技术堪称完美,不仅为轻量化结构开辟了发挥空间,而且非常适合于高度复杂的几何形状。
  提问:与以前的制造工艺相比,从这个采用激光熔融技术的项目中您获得了哪些经验?
  Florence Montredon:基于粉末床的激光熔融技术很适合于对设计进行优化,并能大幅减轻重量。而减轻重量是我们最重要的目标。根据之前的经验,把 1kg 重量送入太空轨道的实际成本大约是 20,000 欧元,空间法鼓励我们减少飞行物中金属材料的数量,因为它们会在卫星重返大气层时造成排放危险。因此,卫星的制造关系到轻量化结构、可持续发展和环保等一系列问题。当然,我们也希望这种技术能带来成本缩减,并在航天任务紧凑的时间表中确立优势。和此前包含组装工作的传统解决方案相比,本次项目的成本缩减潜力达到了约 30 %。
  提问:为什么选择了 Concept Laser 的设备?
  Stéphane Abed:这里选用 Concept Laser 设备特别合适,因为这台机器是独一无二的,它为 3D 金属打印提供了必要的构造空间。因为对于超大型部件,除了采用连接技术对零件进行连接外,目前没有其他替代方案可用。然而,连接技术意味着出现薄弱部位,而且连接时还可能会出现损坏。但使用激光熔融的一次性制造方式则不会存在这种情况,而且最重要的是,制造成一个零件还可以让我们更快达到目标。 
  提问:您在项目中获得了哪些新的经验? 
  Stéphane Abed:3D金属打印强制要求设计要符合工艺要求,这样才能完全发挥出数字化方法的优势。在几何形状自由度方面,它拥有巨大的优势,而传统的制造技术完全无法比拟。数字化零件具有不同的外观,性能更强,并且有着越来越轻的趋势。在特定的批量范围内,我的意思是在中小批量中,它经常是更经济的替代方案。但是这个界限在逐年上移,增材制造适合的范围在不断扩大。毫无疑问,Thales Alenia Space 的任务对整个团队都是一个特殊的挑战,但这也是优势,我们在设计、开发和过程设计方面都积累了大量知识。这些知识自然而然会有益于我们来自航空和航天工业的其他客户。我总是说:为了能够立足于增材工艺的最前沿,这次在航空和航天工业领域内的尝试是很好的培训和练习机会。
  Florence Montredon:为了能够在高要求的航天应用中获得高品质的质量,必然要求终端用户和制造商之间拥有稳固的合作关系,而且合作伙伴之间必须相互信赖。另外,为了严格遵守时间表,Thales Alenia Space 和 Poly-Shape 之间的紧密合作和互动也是必不可少的,团队合作和沟通交流非常重要。
  提问:功能集成是否在项目中起到了作用?您认为它未来的前景如何?
  Stéphane Abed:这个 3D 铝制零件取代了此前设计的 9 个零件。旧设计是对两块夹心式蜂窝板以及金属嵌件和铣削腹板进行组合,通过螺栓和粘贴进行安装。现在,我们可以通过一次性制造的单一部件塑造出这种附带组装成本的结构。 
太空轨道中欧洲最大的增材制造部件:卫星的铝制天线支架(尺寸:x:447mm; y:204.5 mm; z:391 mm – 除去构造板高度),由 Concept Laser 的 X line 1000R 制造。

关键词:3D打印, | 作者 :

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