据介绍,Koreasat-5A 和 Koreasat-7的天线支架将成为迄今为止,欧洲采用基于粉末床的金属激光熔融技术制造并送入太空轨道的最大体积零件。其尺寸为447 x 204.5 x 391 mm3,重量却只有1.13 kg,可以称得上是真正的轻量化部件。但对于Thales Alenia Space来说,真正的挑战还是来自于部件的尺寸。该部件属于超大型的工程部件,由法国Poly-Shape SAS 采用增材制造而成,将安装在Koreasat-5A和Koreasat-7中,作为天线的基座支架,用于与地面基地进行通信。Poly-Shape SAS公司作为3D打印的专家,在航空和航天工业的原型制作、3D金属打印和组装方面都是享有盛誉的合作伙伴。
Concept Laser 的超大型机器和设备
Poly-Shape拥有28台具备不同构造空间大小的3D金属打印设备。目前,Poly-Shape 所有可使用铝合金粉材进行3D打印的设备中,构造空间尺寸最大的是 Concept Laser 的 X line 1000R。该设备可提供630x400 x 500 mm3的构造空间,并在惰性气体保护下,进行安全生产和粉末筛分管理,这些都是依据ATEX安全标准设计。此外,X line 1000R 还拥有一个可交替使用两种构造模块的旋转机构,因此能够保证连续生产、无停工时间。这种独一无二的设备设计不仅提供了极高的时间可用性,也让机器的加装和拆卸操作变得简单和安全。
其升级型号X line 2000R甚至拥有更大的构造空间 (800 x 400 x 500 mm3),目前这在全球基于粉末床的激光熔融方面都是无与伦比的。相比X line 1000R,其有效构造体积再次增大了约27%,从126l增加至 160l。此外,该升级型号使用了两部功率各为1,000W的激光器。Concept Laser 的 LaserCUSING 加工工艺对该项目具有重大意义:Concept Laser 设备的特点在于对需要连续处理的切片分割(也称为“岛”)进行随机控制。这种专利方法可以确保在制造超大型部件时显着降低应力。
处理447x204.5x391 mm3的庞大尺寸时,毫无疑问需要最大程度地控制翘曲现象发生。X line 1000R为构造空间提供了均衡的温度控制,避免在制造“超大型”部件时产生翘曲。制造大型而又复杂的仿生几何形状当然是很耗费时间的,但Concept Laser的3D金属打印设备在进行该项目庞大产品生产时只用了几天时间。