洛马公司将增材制造扩展到关键卫星部件

文章来源：航天新闻 

据南极熊了解，洛马公司位于加州桑尼维尔的增材设计与制造中心已获得了一项全面的安全认证。洛马航天系统公司工程高级经理库埃拉对《航天新闻》说：“我们是全球首座通过UL认证的增材制造设施。”

作为一家安全咨询、教育与检验机构，UL去年发布了UL3400增材制造安全标准，旨在帮助增材制造厂家满足监管要求和标准，同时应对与3D打印材料、设备和生产相关的风险。一家机构要拿到UL认证，必须证明其设施内的所有增材制造设备已由第三方认证或评估，并开展全面的员工培训，重点是增材制造工艺安全以及机器、材料和危害识别与管理。此外，寻求通过这项新认证的机构还必须对设施进行监测，以确保安全管理办法持续有效。

面积为629平米的洛马增材设计与制造中心是9月17日开业的。库埃拉说，洛马设立这一设施是要解决材料研究与制造脱节问题，并以更低的成本更快地生产卫星部件。他说，增材制造是一项非常令人惊叹的技术，“我认为我们还不了解其应用范围或全部潜力”。

过去十年，各航天厂家采用增材制造技术生产了越来越多的卫星部件，开始时是小型支架，随后逐步向大型和关键部件扩展。航空航天主承包企业主要是想通过增材制造来压减成本和节省时间，而许多初创企业则正在围绕着3D打印来建立业务。

新西兰和美国创企火箭实验室公司“电子”火箭所用“拉瑟福德”发动机的所有主要部件都是采用3D打印技术制造的。洛杉矶的相对论空间公司（Relativity Space）打算采用增材制造方式来生产整枚火箭。圣迭戈的增材火箭公司（ARC）把增材制造同创成式设计结合起来，由电脑算法来测评设计，以找出最优解决方案。纽约布鲁克林的发射者公司（Launcher）眼下正在对一台3D打印铜合金发动机进行点火试车。

库埃拉说，洛马的首个3D打印卫星部件是个“只有巴掌大小”的钛波导支架，2011年随NASA“朱诺”探测器发往木星。洛马还打印了美国空军第6颗“先进极高频”（AEHF）通信卫星所用的铝制航电线路盒，即“远程接口单元”。这颗卫星定于明年发射。

7月份，洛马航天系统公司迄今打印的最大一个部件完成了质量测试。这是一个1.16米直径高压燃料贮箱的封头。为建造燃料贮箱，技术人员要把采用传统工艺制造的钛圆筒同两个打印的封头焊到一起。该公司打算把打印的贮箱作为其LM2100卫星平台的一个标准选项提供给用户。LM2100平台针对的是2300～6500公斤重的卫星。

库埃拉说，随着有更多的人进入该行业和各公司进行更多的投入，这项技术会变得越来越好。材料工程师在这方面功不可没，因为他们正在持续生产新的铝、不锈钢和因康镍粉材和线材。洛马航天系统公司设在加州帕洛阿尔托的先进技术中心正在研制一种可打印形态的铜。库埃拉说，“我们正在试验把天线打印在共形表面上”，比如印在无人机机翼上。他说，业内正在出现很多新材料创新，而洛马也不例外。

与此同时，新设备正在让各厂家能够打印更大的结构。十年前，受打印机打印面积限制，工程技术人员只能打印15厘米见方的部件。库埃拉说，过不了多久，打印设备的打印面积就将增大到1米见方。此外，最新款的设备还可为工程技术人员监测打印过程以及提升速度、安全性和可靠性带来新的途径。库埃拉说：“这就像电脑一样，每隔三五年就会出现更大、更好的新机型。你必须持续进行增材制造设备投资，不然的话就会落伍。”他认为，10～20年后，工程师们将不会再按机加工来设计产品，而会按照打印来设计。