飞向火星!Stratasys F900助力德国航空航天中心开启“太空探索”

3D打印资讯
2022
11/24
15:06
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火星,这颗神秘的红色星球一直令人类着迷不已。迄今已有超过40多颗太空探测器被发送至火星,但问题依然有待解答:在这颗与我们相邻的星球上,真的存在生命吗?

让无人机飞往火星一直都是几大航天局的长期目标。其中最值得注意的是美国航空航天局的航天飞机“猎户座”、欧洲航天局(ESA)的“极光”计划和俄罗斯联邦航天局“Roskosmos”,印度和中国也加入了这项享有盛誉的太空探索之列。

在位于奥伯法芬霍芬的德国航空航天中心(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)),火星探索也是一个热门话题。德国航空航天中心作为德国政府在国家太空计划中的代表,负责进行研究并协助欧洲航天局,同时负责为德国制定长期研究目标。在德国航空航天中心(DLR)下属的机器人和机电一体化研究所(Institut für Robotik und Mechatronik),通过研究最新技术以推进太空探索是实现目标的重要一环。

生产用于极端环境的复杂原型

与机器人和机电一体化研究所密切合作的是DLR的系统构建技术南部(Leiter Systemhaus Technik Sued)负责人Kaj Fuehrer博士。系统构建技术部门作为研究团队的联络点,为他们提供在研究项目中实施技术的相关专业知识。作为顾问团,Fuehrer博士及其团队在设计和使用不同制造方法进行生产方面有着渊博的知识。

“我们的原型通常非常复杂,甚至可能复杂到无法付诸实践,因此,选择合适的生产方法和材料非常重要,这样我们才能不受限制地实现所需的功能。”

——Fuehrer博士

当Fuehrer博士的同事Stefano Seriani博士和Armin Wedler博士就原型TransRoPorter(TRP)的生产进行探讨时,很快便决定使用3D打印生产这个无人驾驶的火星探测机器人。

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△Stratasys Fortus 900mc 3D打印机打印的TransRoPorter探测盒

TransRoPorter由两个部件构成:

可移动的TRP火星探测车,用于在非结构化地形中穿梭。

有效载荷舱(PM),它可携带备件、通信技术和科学工具。

需要进行严格测试以确保TransRoPorter的第一个原型的功能和实用性。因此,DLR选择了Stratasys FDM® 3D打印技术,以模拟极端条件下测试机器人的设计和功能。

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“有效载荷舱是系统的核心,我们需要一个功能齐全的原型,可以在所有测试中运行并承受设计的压力。”

——Stefano Seriani


“在这个项目的规划中,3D打印技术一直都是我们的首选。对我们来说,金属制作的原型在生产中显然过于昂贵且复杂。金属原型也需要在后期生产中完成,这意味着需要更多的工作和额外的成本。因此,我们决定3D打印TransRoPorter原型,它为我们提供了最为便宜、快速且精妙的解决方案。参与该项目的每个人都对结果非常满意。”

——Fuehrer博士

高性能材料打印功能齐全的原型

研究团队正在使用Stratasys Fortus 900mc™ 3D打印机,利用FDM热塑材料3D打印大型零件。据Fuehrer博士称,ASA材料非常适合测试TransRoPorter原型,为团队能够生产出足够坚固的探测盒,以便安全地容纳所有技术。

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“而极为重要的方面在于契合良好,探测盒可以安装在轨道上,对接口也可以正常工作,利用Stratasys FDM 3D打印技术,我们发现材料基本上没有变形。使用ASA材料也是我们深思熟虑后的决定,因为它非常适合我们的目的和处理方式。”

——Fuehrer博士

“ASA材料的稳定性也对我们帮助巨大。我们需要一个功能齐全的原型,可以在所有测试中运行并承受设计的压力。因此,Stratasys材料的坚韧和刚性特性非常适合测试TransRoPorter在火星之旅中的功能。”

——Stefano Seriani

获取宝贵知识

使用Stratasys 3D打印也可以为其他战略目标提供支持。据Fuehrer博士表示,在TransRoPorter生产过程中收获的知识与确保其功能同样重要。

“新技术会带来新的思维过程。过去几年,许多同事已经在考虑3D打印技术,并将其纳入他们开始的其他项目的计划之中。这些新知识也为他们开启了新世界的大门,能够在产品开发中实现各种新的可能性。我们决定3D打印TransRoPorter原型,它为我们提供了最为便宜、快速且精妙的解决方案。参与该项目的每个人都对结果非常满意。”

——Kaj Fuehrer博士

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《航空航天业增材制造趋势》
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