卫星研制是一项高成本、高技术、高投入、高风险的系统工程。设计重量的降低以及设计周期的缩短成为卫星研制过程中的突出问题。尤其是设计重量的降低，有助于提升有效载荷的比重，提高整个航天器的机动性，同时降低发射成本，提高卫星研制单位的竞争力。
由于受限传统制造方法工艺可达性的约束，减重变得越来越难。而增材制造-3D打印技术为实现轻量化提供了全新途径。随着国内外卫星研制用户的深入应用，3D打印技术在实现复杂拓扑优化设计、点阵结构、一体化结构实现、高附加值零件制造、动力结构制造等方面发挥着独特优势。3D打印的应用也从制造轻量化的非主承力结构，迈入了通过3D打印点阵结构技术制造主承力结构的领域。
TCT 亚洲展览会是构建3D打印与增材思维的革新盛会，在TCT 亚洲展的众多参展企业中，不乏为卫星研制提供增材制造、三维扫描技术解决方案的优秀企业。近日，TCT 亚洲展主办方对其中部分有代表性的应用进行了盘点，本期3D科学谷将进行分享。
01 铂力特参研
遥感卫星随天舟六号成功发射
星众空间、铂力特等众多企业协助研制、大连理工大学设计研制的“大连1号-连理卫星”12U高分辨率对地遥感卫星搭载飞船飞向太空。铂力特（2024 TCT展位号：7H15）负责卫星部署器框架的结构优化设计和打印生产工作。铂力特产品团队在分析了卫星服役环境和成形难点后，选用了AlSi10Mg铝合金，利用八激光BLT-S800设备一炉完成打印，实现了零件的快速研制。经检验，最终生产的零件关键部分的尺寸精度满足卫星“克服高低温、热真空、原子氧腐蚀等太空因素，保证卫星长期在轨存储与释放的可靠性”的工况需要。
通过工艺迭代，铂力特产品团队先后交付了初样和成品。此次发射是对中国航天工业的一次重大胜利，也标志着中国在遥感卫星领域的技术实力和创新能力得到了全球认可。铂力特的优秀设计和制造能力为这一成就作出了重要贡献。
部署器框架成形过程
© 铂力特
02 打破固有思维
连续纤维增强3D打印卫星结构件
在类似的3D打印卫星案例中， 在今年5月公布了一项正在进行3D打印LizzieSat卫星项目，这颗卫星是Markforged（2024 TCT展位号：8C34）与航空航天公司Sidus Space合作开发。Sidus Space利用Markforged的Digital Forge平台，Boschi和团队重新设计了卫星的整个结构。采用Onyx FR-A (Markforged尼龙材料具有阻燃和可追溯性)，加上连续纤维增强，Sidus可以打印出强度与金属相当的部件，同时还减少了重量和交货时间。
据Sidus Space称，其飞行测试平台上使用Onyx FRA制作的3D打印原型，即使在国际空间站（ISS）外的太空中呆了一年，仍然完好无损，功能正常。
使用Markforged的Onyx FR-A与连续纤维增强的结构件
03 金属3D打印助力
遥感三十五号卫星C星成功发射
2021年11月，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，采取一箭三星的方式，成功将遥感三十五号卫星A星、B星、C星发射升空。其中搭载的卫星C星上应用了24件上海云铸三维科技有限公司（2024 TCT展位号：8J85）研制的3D打印三通接头。该组产品采用蒙皮加晶格结构设计，通过钛合金3D打印一体成型，最终交付产品等效复合材料强度，并实现轻量化制造，优化后的三通接头重约83g/个，相比原设计115g/个，成功减重32g/个，全星累计减重超500g。
从产品设计优化、3D打印加工到后处理，云铸三维短期内便完成该组三通接头的研制交付，结构、功能等测试指标契合产品原定需求，部分测试结果甚至优于传统工艺所制造。
© 云铸三维
04 先临天远
高精度三维扫描助力卫星研制
在卫星研制过程中，其产品大部分为非标零件，基本需要定制，例如，光学镜头的固定支架。在卫星的总装收拢中，需要以特定的支架来固定光学镜头，这是卫星研制的其中一环，较为重要，其对于卫星的成像能力会有影响。
在传统的定制开发下，需要测量镜头的关键尺寸，依据这些尺寸进行3D制图设计支架，设计完成后，找相应的生产厂商加工，整体来说耗时较长且制造成本较高。地卫二团队找到了一个更加高效的方案——采用先临天远（2024 TCT展位号：8D10）FreeScan UE系列三维扫描仪扫描光学镜头，获取镜头的完整数据，根据镜头的准确尺寸、实际形状，设计固定支架，以实现支架与镜头的良好匹配，实现光学镜头固定支架的定制化制作。
光学镜头三维扫描数据
国内商业航天的加速发展，将极大的刺激金属3D打印的发展，5月7-9日TCT亚洲展将邀请包括铂力特、华曙高科、HP、汉邦科技、维捷、中科煜宸、山东雷石、云铸三维、Markforged、鑫精合、峰华卓立、升华三维、英尼格玛、武汉易制、云耀深维等金属3D打印领域的领导品牌，携最新产品和应用案例亮相2024年TCT亚洲展。
一直以“应用驱动变革”作为理念的同期活动TCT亚洲峰会，2024年也将为大家继续带来航空航天论坛，将吸引来自航空航天领域的专家学者、商业航天领军企业等齐聚一堂，共同探讨增材制造在航空航天领域发展新趋势、分享技术新成果、研究增材制造助力航空航天事业发展新路径，为推动增材制造在航空航天领域的发展献计献策。
TCT Asia 2024
时间与地点
5月7日 09:00 – 17:30
5月8日 09:00 – 17:30
5月9日 09:00 – 15:00
国家会展中心（上海）7.1&8.1馆
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