[发明专利]增材制造航天器面板的方法及航天器面板

说明书

一种增材制造航天器面板的方法，包括打印第一蒙皮以及与所述第一蒙皮间隔开的第二蒙皮。所述方法还包括打印将所述第一蒙皮连接到所述第二蒙皮的第一桁架结构。

技术领域

本申请涉及一种增材制造航天器面板的方法及航天器面板。

背景技术

太空为诸如卫星的航天器呈现了独特的敌对环境。除了破坏性辐射和轨道碎片撞击的危险之外，热管理特别具有挑战性。许多航天器由诸如坚固且轻便的夹心结构面板的复合材料构成。然而，这样的面板通常包括结合在两个薄蒙皮之间的芯材料，这导致了高的热阻。复合夹心结构面板的制造还会是昂贵的且劳动密集的。工具的包装和取出、各个板层的精确放置以及固化和铺设的多个阶段均需要大量的时间和触摸劳动。对于诸如屏蔽和加固的局部特征，在生产后附接单独的部件，从而需要更多的费用和劳动力。

作为一种以相对低的成本快速生产的方法，增材制造(AM)在许多行业中得到迅速普及。AM(有时也称为3D打印)可以用于通过递增地构建物体而从3D模型创建实体物体。AM通常应用原材料，所述原材料然后选择性地连接或熔接以创建期望的物体。原材料通常以层的形式施加，其中，各个层的厚度可以取决于所使用的特定技术。

通常，原材料呈颗粒或粉末的形式，被施加为层，然后通过热源选择性地熔化。在许多情况下，这样的材料的床(bed)的上表面熔化，然后，行进的工件略微降低到床身本身中。然后，新的原材料层被施加到床，下一层熔接到前一层上。颗粒状原材料可包括例如热塑性聚合物、金属粉末、金属合金粉末或陶瓷粉末，其可使用诸如扫描激光或扫描电子束的计算机控制热源来熔接。示例性方法包括选择性激光熔融(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积建模(FDM)和电子束熔化(EBM)等。

用于减材制造或复合层压构造的传统部件设计对于AM而言可能是效率低下的、甚至是不能实行的。取决于所使用的工艺和材料，未支撑的特征可能会塌陷，细微的特征可能会变得不够清晰，和/或可能会发生翘曲和破裂。需要在能够有效利用AM方法的同时保持传统部件的功能性的新设计。

发明内容

本公开提供与增材制造的航天器面板有关的系统、设备和方法。在一些示例中，增材制造航天器面板的方法可以包括打印第一蒙皮以及与第一蒙皮间隔开的第二蒙皮。所述方法还可以包括打印将第一蒙皮连接到第二蒙皮的第一桁架结构。

在一些示例中，航天器面板可以包括第一蒙皮以及与第一蒙皮间隔开的第二蒙皮。面板还可以包括将第一蒙皮连接到第二蒙皮的第一桁架结构。第一蒙皮、第二蒙皮和第一桁架结构可以形成单个增材制造单元。

在一些示例中，航天器可以包括主体。主体可以包括多个增材制造的面板。每个面板可以包括第一蒙皮、第二蒙皮和桁架结构。第二蒙皮可以与第一蒙皮间隔开，并且桁架结构可以将第一蒙皮连接到第二蒙皮。第一蒙皮、第二蒙皮和桁架结构可以形成单个增材制造单元。

特征、功能和优点可以在本公开的各个示例中独立地实现，或者可以在其他示例中组合，其进一步的细节可以参考下面的描述和附图见到。

附图说明

图1是根据本公开的方面的包括增材制造的桁架面板的示例性航天器的示意图。

图2是另一示例性增材制造的航天器面板的等轴视图。

图3是图2的面板的一部分的正视图。

图4是图2的面板的芯结构的等轴视图。

图5是沿着线5-5的图2的面板的截面图。

图6是另一示例性增材制造的航天器面板的正视图。

图7是图6的面板的芯结构的等轴视图。

图8是具有附加的蒙皮和桁架结构的另一示例性增材制造的航天器面板的正视图。

图9是具有芯密度变化的图8的面板的正视图。