3D打印鋁合金天線越來越受到重視

通過增材制造-3D打印技術(shù)制造衛(wèi)星天線部件已受到全球范圍內(nèi)航天大國的重視，其中典型的在軌應(yīng)用包括3D打印天線支架。洛克希德馬丁公司宣稱，它的首個用于太空飛行的復(fù)雜3D打印天線已獲得認(rèn)證。

3D打印全向天線將成為即將推出的GPS III太空飛行器10的組成部分，用于與地球之間的通信中繼。同時，該項(xiàng)目很好的證明了太空和國防公司正在大力投資3D打印技術(shù)，洛克希德公司表示，它已經(jīng)看到了開發(fā)這種3D打印天線的好處，表示將加快該技術(shù)用于制造其它航天部件。

其實(shí)，洛克希德公司早已經(jīng)在它的整個公司中實(shí)施3D打印技術(shù)，包括電子產(chǎn)品。Fortify就是一個例子，這是一家增材制造初創(chuàng)公司，專門為印刷電子產(chǎn)品開發(fā)材料和生產(chǎn)工藝。在洛克希德投資該公司后，該公司的產(chǎn)品已在洛克希德馬丁旗下的四個不同業(yè)務(wù)部門實(shí)施，以制造3D打印組件。

我國科研機(jī)構(gòu)以及航空航天制造企業(yè)在鋁合金衛(wèi)星天線增材制造領(lǐng)域已取得了相關(guān)應(yīng)用研究成果，例如清華大學(xué)針對面向低軌定位載荷的鋁合金喇叭天線的增材制造方法開展了研究，包括天線脊和底部的網(wǎng)格化設(shè)計(jì)，天線諧振腔底部的開口設(shè)計(jì)，內(nèi)脊底部的支柱設(shè)計(jì)，天線外脊的設(shè)計(jì)，以及激光成型與重熔工藝流程參數(shù)的設(shè)計(jì)，最后通過一種定制的3D打印流程克服鋁合金難以打印的問題。通過增材制造工藝與設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)的天線重量降低2/3，對于星載應(yīng)用具有重要意義。

無論是已實(shí)現(xiàn)在軌應(yīng)用的天線支架，還是鋁合金3D打印天線，3D打印技術(shù)在這些衛(wèi)星部件中的應(yīng)用與其在實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星組件輕量化以及實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造方面的優(yōu)勢密切相關(guān)。

隨著3D打印技術(shù)的應(yīng)用，衛(wèi)星輕量化已全面到來。通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星輕量化的途徑包括制造傳統(tǒng)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜點(diǎn)陣輕量化結(jié)構(gòu)，以及制造功能集成一體化結(jié)構(gòu)。