Spacecraft Manufacturing Processs에 3D 프린팅 전자의 영향

- 연혁

항공 우주 산업은 무게, 단축 생산 시간, 그리고 우주선을 위한 디자인 자유를 증가하는 것을 오랫동안 추구한 방법을 가지고 있습니다. 전통적인 제조 방법은 전자 널, 배선 마구 및 구조상 성분의 분리된 제작을, 실행하는 노동 집중적인 집합에 의해 뒤에 포함합니다. 3D 인쇄한 전자공학의 출현은 또한 첨가물로 제조한 전자공학 (AME)로 알려져 있습니다 — 직접 우주선 구조에 전도성 회로 그리고 성분을 embedding해서 이 과정을 다시 형성합니다. 이 문서는 3D 인쇄한 전자공학의 방법을 탐구하고, 건축술에서 건축하는 건축술에서 건축술을 디자인하고, 건축술에서 건축하는 건축술에서 건축하는 건축술에서 디자인하는 방법을 탐구합니다.

3D 인쇄 전자는 무엇입니까?

3D ‐ 인쇄 전자 회로 생산과 첨가제 제조 결합. 평면 보드 또는 기판에 분리 된 분리 부품에서 등화 구리 대신, AME는 전도성 잉크, 유전체 재료 및 임베디드 칩을 사용하여 층에 의해 전자 구조 층을 구축. 특수 멀티 ‐ 재료 프린터 단일 빌드 사이클에서 구조 열가소성 및 전도성 추적을 모두 수 있습니다. 이것은 엔지니어가 곡선 또는 복잡한 표면에 따라 3 차원 회로를 만들 수 있습니다 - 분할 판과 불가능.

이 과정은 일반적으로 구조상 부분과 임베디드 전기 통로의 기하학을 지정하는 디지털 모델을 포함합니다. 프린터는 은 근거한 전도성 잉크, polyimide 유전체 및 땜납 dots와 같은 압출기 그 때 extrudes 또는 제트기 물자를 성분 부착을 위한 납땜합니다. 몇몇 진보된 체계는 50 μm의 밑에 정밀한 특징을 해결하기 위하여 aerosol 제트 또는 레이저 직접적인 파괴를 이용합니다. 결과는 완전한 배선, 감지기 및 수동태를 가진 monolithic 부분이고, 수동적인 부속은, 또는 온갖 안테나 포스트 없이 조립합니다.

Spacecraft Manufacturing에 대한 이점

무게 감소

모든 그램은 궤도 비용 수천 달러로 발사했습니다. 전통적인 전자공학은 구조상 패널, 부류, 또는 주거에 직접 추적하는에 의해 이의 많은 것을 삭제하는 3D 인쇄한 전자공학 삭제합니다. 단 하나 첨가물 ‐ 제조한 부속은 몇몇 subsystems에 있는 40‐60% 무게를 저장하는 수십개의 전통적인 조각을 대체할 수 있습니다. 예를 들면, 묻힌 안테나를 가진 인공위성 버스 위원회 및 힘은 자유롭고, 여분의 이익을 위한 필요성, 또는 예비적 형성품을 감소시킵니다.

디자인 Flexibility

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Faster 생산 및 단순화 된 공급망

전통적인 우주선 생산은 주문 PCBs, 배선 마구 및 연결관 sourcing를 위한 긴 리드타임을 요구합니다. 3D ‐ 인쇄된 전자공학으로, 단 하나 기계는 시간 일에서 디지털 방식으로 파일에서 완전한 구조상 전자 집합을 날조할 수 있습니다. 주문한 제조는 재고목록을 감소시키고, 공급 사슬을 단축하고, 디자인 주기 도중 급속한 이탈을 가능하게 합니다. 작은 인공위성 별자리를 위해, 단위의 수백이 빨리 생성되어야 하는 곳에, AME는 주입 형의 공구 비용 없이 일련 생산에 경로 제안합니다.

비용 효율성

Fewer 부품, 조립 노동, 및 간소화 된 물류 드라이브 전체 시스템 비용. 산업 연구에서 전자를 3D 인쇄 구조로 통합하는 것이 특정 하위 시스템을위한 30 ~ 50 %의 총 제조 비용을 줄일 수 있다고 제안한다. 또한, 하나의 부품으로 여러 기능을 결합 할 수있는 능력은 공급 업체, 자격 시험 및 검사 포인트의 수를 줄일 수 있습니다. 우주선의 수명주기에, 복잡성도가 높은 신뢰성과 낮은 통합 위험을 의미.

도전과 현재 제한

이 제품은 1-5 °C에서 +150°C에 진공, 방사선, 열 순환, 및 진동을 통해 장비 및 인터페이스에 대한 엄격한 요구 사항을 부과합니다. 전도성 잉크는 수천 열 사이클에 안정적인 저항력과 접착을 유지해야합니다. 이 전자 캡슐은 멸균을 견딜 수 있으며 고전압에서 단락을 방지해야합니다. 현재 전도성 페이스트는 종종 대량 구리보다 높은 저항력을 가지고 있으며, 열 사이클의 수천을 제한합니다. 이 전자 캡슐은 정전 용량이 높기 때문에 10 GHz의 고휘도 물질에 대한 높은 저항력을 유지해야합니다.

물자 발달

이 제품은 다양한 종류의 금속, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱, 플라스틱,

정밀도와 해결책

최첨단 AME 프린터는 50‐100 μm까지 라인 폭을 달성하지만, 많은 센서와 디지털 신호를 위해 suffices하지만 여전히 표준 PCB의 25 μm 라인보다 coarser입니다. 조밀한 상호 연결, 레이저 직접 파괴 (LDS) 또는 전기 수동적인 인쇄와 같은 소설 기술은 10 μm 이하의 해상도를 밀어 넣기 위해 탐구되고 있습니다. ‐ 처리 검사 및 폐쇄 루프 제어는 또한 개발 하에서 일관된 계층화 및 대규모 인쇄 영역에서 일관성을 보장 하기 위해.

Spacecraft의 현재 응용

여러 기관과 회사는 이미 비행 테스트 3D 인쇄 전자. NASA의 Spacecraft (AMS) 프로그램에 대한 부가적인 제조] 큐브토 패널에 인쇄 된 안테나와 라디오 주파수 회로를 설명했다. 유럽 우주국 (ESA)은 성공적으로 3D 인쇄 파 가이드 밴드를 자격을 갖춘 3D ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

또 다른 주목할만한 예는 Thales Alenia Space project] 탄소 fibre-reinforced 폴리머 구조에 내장된 인쇄된 전도성 추적을 가진 위성 통신 단위를 생산하는 것입니다. 이 접근 방식은 30개의 커넥터와 15미터 이상의 와이어를 제거하여 질량의 50% 감소와 수동 조립 시간의 60% 감소를 유발합니다. 이러한 디모노스터는 AME가 통합 워크플로우를 단순화하면서 공간 등급의 신뢰성을 제공할 수 있다는 것을 검증합니다.

미래 전망과 변화 잠재력

On-Orbit 제조 및 수리

3D 프린팅 전자제품의 궁극적인 비전은 ‐orbit 첨가제 제조에 있습니다. 멀티 재료 프린터가 우주역 또는 자유 비행 시설, 천문학 또는 로봇 시스템을 탑재하여 교체 회로 기판, 수리 손상된 배선을 제작하거나, 심지어 긴 배치 임무 동안 급여를 업그레이드 할 수 있습니다. 국제 우주역 (ISS)의 초기 실험은 이미 간단한 구조 부품을 인쇄했습니다. 전자제품의 기능 확장은 ‐우주 임무를 허용할 수 있습니다. ‐제품의 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 생산 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감, 비용 절감,

Digital Twin 및 AI와의 통합

우주선은 더 상호 연결되고, 3D 인쇄된 전자공학은 분산감과 행동에 있는 역할을 할 것입니다. 미래 우주선은 디지털 방식으로 쌍둥이 모형으로 자료를 공급하는 수천의 인쇄한 긴장, 온도 및 방사선 감지기를 통합할지도 모릅니다. 이것은 순간 구조상 건강 감시 및 예측 정비를 가능하게 할 것입니다. 기계 ‐ 장치 낙관과 결합해, 디지털 방식으로 쌍둥이는 ‐ 분야 성과 자료에 근거를 둔 차세대 우주선을 위한 인쇄 배치를 자동적으로 조정할 수 있습니다, 디자인 ‐ 제조는 지금까지 반복을 더 빨리 반복하는.

Hybrid Manufacturing Approaches의 특징

AME는 모든 전통적인 방법을 대체하는 것보다 더 큰 하이브리드 프로세스에서 사용될 것입니다. 인쇄 된 상호 연결 및 선택 및 기존 IC와 3D 인쇄 구조. 이것은 표준 반도체 패키지의 입증 된 성능과 첨가제 디자인의 유연성을 결합합니다. 여러 우주 프라임은 이미 6 축 로봇 팔, 3D 프린터 및 단일 자동화 워크플로우에서 차세대 위성 섀시를 생산하는 구성 요소 배치 헤드를 통합하는 하이브리드 생산 셀을 개발하고 있습니다.