商业航天结构件
方案
商业航天领域对轻质、高刚度的格栅与桁架结构有着迫切需求,但传统制造方式或是手工铺层裹缠,或是昂贵的增材制造金属件,难以在创新迭代速度和结构效率间取得平衡。该方案另辟蹊径,利用桌面级TKS LAB自动铺丝机的多轴运动能力,实现一体化、自动化的三维复合材料桁架铺放。
面对如金字塔桁架这样的空间骨架结构,最大挑战是纤维如何在各杆件交汇节点处保持连续与取向优化。我们的方案通过TKS PATH软件,先对三维桁架线框进行路径编程,规划出沿杆件轴向的0°加强铺丝以及围绕节点的多角度补强。TKS LAB升级至5轴(含360°旋转C轴和芯模A轴)后,可精确地将小束CF或GF预浸料(6.35mm带宽)铺放于芯模或支架表面,并在节点处通过气动剪切和重送实现路径的再起始。加热系统在铺放过程中实时固结,使得整个桁架成为一个近乎整体的纤维网络结构,免去了后续胶接或组装。
该方案为微纳卫星框架、天线支撑结构以及概念验证件提供了绝佳的制造手段。它不需要大型工装,一台桌面设备即可在实验室内完成从编程到制造的全过程,让航天结构的设计师能够以更低的时间成本和物料成本,快速验证并生产出满足刚度和强度要求的空间结构验证件。
一体化自动铺丝三维桁架结构
TKS LAB