财团研究汽车电子和3D打印卫星零件的使用

德国卫星综合研究平台项目研究人员，正在寻找生产卫星的新方法，最近发表了一项研究的详细信息，该研究的详细内容为“功能集成的增材制造卫星三明治结构的生产和计划在轨鉴定”，嵌入式汽车电子产品。”

据白令三维了解，从航天应用的公司到提供Internet接入以及正在进行的科学研究的各种公司，现在正在设计和制造卫星，这些卫星正变得越来越受到商业关注。可承受性是关键，但可行性取决于单位成本以及将结构运输到其特定运行轨道所涉及的费用。

作者解释说：“为了在竞争日益激烈，成本驱动的竞争中取得成功，航天工业必须在技术，开发，生产和合作方面开创新局面。”

这意味着将来必须更加注意卫星的质量和寿命以及维护，维修和更换问题。在研究卫星成本时，研究人员检查了零件成本以及使用现成的（COTS）汽车部件的想法。

经济适用卫星综合研究平台（IRAS）项目中的项目负责人包括一个由以下组成的财团：

德国航空航天中心（DLR）

弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所（IPA）

斯图加特大学空间系统研究所（IRS）

该小组共同研究可负担性，“巨型星座”卫星的批量生产，并研究汽车电子的使用潜力以及3D打印。

尽管听到一些财团正在寻找汽车行业的灵感可能令人感到惊讶，但当您考虑到为使消费者对激烈竞争的市场保持兴趣而必须生产的各种创新电子产品和零件时，这才有意义。不仅如此，由于具有更好的性能，更小的体积和更好的能源效率等优点，航空航天工程师实际上已经长期使用COTS。

磁传感器是可以转化为太空应用的组件以及不同类型的化合物的一个很好的例子。最有可能需要小型化；然而，这在节省底线方面是有利的。

“为了提高卫星及其结构元件的功能密度，现在需要研究将电子技术集成到结构元件中。因此，使用了典型的汽车部件，并评估了它们在人造卫星上的适用性。”研究人员说。

添加剂制造工艺的好处已经被前人创造从各种不同的卫星探索大至小，并且包括其他部分，如过滤器。可负担性不仅影响了这些设计，而且还带来了3D打印带来的许多其他经典优势，例如生产速度，创建轻巧但坚固的组件的能力-最重要的是，创造了传统设计无法实现的设计和打印的潜力技术。

太空中可以使用多种不同的热塑性塑料，包括聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酰亚胺（PEI）。对于大多数要在太空中使用的零件，目标是制造能够承受重载荷并与其他零件（例如电缆）配合使用的结构。

德国航空航天中心（DLR）开发的相应演示器设计。该设计是进一步测试模型的基础。该方法设想在两个纤维复合板之间印刷蜂窝状芯，这些纤维复合板设计用于承受高负荷，并且可以安装用于线束和电子元件的空腔。

研究人员决定将PEI作为首选材料，并进一步进行了3D打印三个样品的实验。对它们进行了准确性，薄壁变形，渗水和成像的评估。由于研究人员直接在纤维复合板上印刷，因此在研究期间选择了3DXTech的细丝进行制造。然后将三明治板用PEI3D打印到蜂窝芯结构中。

样品在第一次测试中不合格，被高负荷破坏。这归因于材料内部的气体夹杂物。

这些夹杂物在聚合物固化过程中保留在组件中，并显着降低其机械性能。这种影响可能是振动和热真空测试中样品失效的原因。充分干燥的聚合物长丝的进一步研究仍在进行中，”研究人员解释说。

在轨实验包括通过集成压电致动器测量振动来测量3D打印的“三明治”。在第二个实验中，研究人员观察了汽车电子设备的性能，测量了MEMs传感器和模数转换器的活动。

对于将来的研究，研究人员还希望通过使用替代聚合物来提高可负担性-通过使用较低的加工温度来节省能源和成本。