海南
在金屬增材制造領域，封閉球形或穹頂結構的打印一直是公認的技術難題。
當懸垂角度超過45°時，熔池因缺乏下方固體支撐而失穩(wěn)塌陷，導致表面粗糙度急劇惡化甚至打印失敗。
工程師們通常被迫在內(nèi)部添加支撐結構，但對于衛(wèi)星推進系統(tǒng)的燃料和氧化劑儲罐而言，這帶來了嚴重的后處理挑戰(zhàn)。
內(nèi)部支撐難以去除，殘留結構可能引入應力集中點和潛在泄漏路徑，這在航天應用中完全不可接受。
InnoSpace團隊展示的工作引人注目之處在于，他們使用Ti-6Al-4V Grade 23航天級鈦合金，在標準LPBF設備上實現(xiàn)了完全封閉球形容器的零內(nèi)部支撐打印。
這意味著沒有使用多軸打印頭、傾斜基板或其他非標硬件配置，也沒有依賴專有的掃描算法。
各向異性問題也很關鍵。
逐層熔化凝固的工藝特性導致Z向與XY向機械性能存在差異，對于承受均勻內(nèi)壓的球形容器，這種各向異性意味著特定方向可能成為結構薄弱環(huán)節(jié)。
常見的應對策略包括優(yōu)化掃描路徑使熔池取向更加隨機化、通過后續(xù)熱處理均勻化微觀組織、或在設計階段對弱向進行壁厚補償。
團隊分享時未對此展開說明，期待后續(xù)能給出更多技術細節(jié)。
從工程應用角度看，1至15升的容量范圍覆蓋了大部分小衛(wèi)星推進系統(tǒng)的儲罐需求，參數(shù)化設計能力可根據(jù)不同任務載荷快速調(diào)整幾何構型，這對于強調(diào)快速迭代的商業(yè)航天的全新制造模式具有實際意義。
#3D打印 #增材制造 #衛(wèi)星 #商業(yè)航天
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