衛星研製是一項高成本、高技術、高投入、高風險的系統工程。設計重量的降低以及設計周期的縮短成為衛星研製過程中的突出問題。尤其是設計重量的降低，有助於提升有效載荷的比重，提高整個太空飛行器的機動性，同時降低發射成本，提高衛星研製單位的競爭力。
由於受限傳統製造方法工藝可達性的約束，減重變得越來越難。而增材製造-3D列印技術為實現輕量化提供了全新途徑。隨著國內外衛星研製用戶的深入應用，3D列印技術在實現複雜拓撲優化設計、點陣結構、一體化結構實現、高附加值零件製造、動力結構製造等方面發揮著獨特優勢。3D列印的應用也從製造輕量化的非主承力結構，邁入了通過3D列印點陣結構技術製造主承力結構的領域。
TCT 亞洲展覽會是構建3D列印與增材思維的革新盛會，在TCT 亞洲展的眾多參展企業中，不乏為衛星研製提供增材製造、三維掃描技術解決方案的優秀企業。近日，TCT 亞洲展主辦方對其中部分有代表性的應用進行了盤點，本期3D科學谷將進行分享。
/ 01 鉑力特參研
遙感衛星隨天舟六號成功發射
星眾空間、鉑力特等眾多企業協助研製、大連理工大學設計研製的「大連1號-連理衛星」12U高解析度對地遙感衛星搭載飛船飛向太空。鉑力特（2024 TCT展位號：7H15）負責衛星部署器框架的結構優化設計和列印生產工作。鉑力特產品團隊在分析了衛星服役環境和成形難點後，選用了AlSi10Mg鋁合金，利用八雷射BLT-S800設備一爐完成列印，實現了零件的快速研製。經檢驗，最終生產的零件關鍵部分的尺寸精度滿足衛星「克服高低溫、熱真空、原子氧腐蝕等太空因素，保證衛星長期在軌存儲與釋放的可靠性」的工況需要。
通過工藝疊代，鉑力特產品團隊先後交付了初樣和成品。此次發射是對中國航天工業的一次重大勝利，也標誌著中國在遙感衛星領域的技術實力和創新能力得到了全球認可。鉑力特的優秀設計和製造能力為這一成就作出了重要貢獻。
/ 02 打破固有思維
連續纖維增強3D列印衛星結構件
在類似的3D列印衛星案例中， 在今年5月公布了一項正在進行3D列印LizzieSat衛星項目，這顆衛星是Markforged（2024 TCT展位號：8C34）與航空航天公司Sidus Space合作開發。Sidus Space利用Markforged的Digital Forge平台，Boschi和團隊重新設計了衛星的整個結構。採用Onyx FR-A (Markforged尼龍材料具有阻燃和可追溯性)，加上連續纖維增強，Sidus可以列印出強度與金屬相當的部件，同時還減少了重量和交貨時間。
據Sidus Space稱，其飛行測試平台上使用Onyx FRA製作的3D列印原型，即使在國際空間站（ISS）外的太空中呆了一年，仍然完好無損，功能正常。
使用Markforged的Onyx FR-A與連續纖維增強的結構件
/ 03 金屬3D列印助力
遙感三十五號衛星C星成功發射
2021年11月，我國在西昌衛星發射中心用長征二號丁運載火箭，採取一箭三星的方式，成功將遙感三十五號衛星A星、B星、C星發射升空。其中搭載的衛星C星上應用了24件上海雲鑄三維科技有限公司（2024 TCT展位號：8J85）研製的3D列印三通接頭。該組產品採用蒙皮加晶格結構設計，通過鈦合金3D列印一體成型，最終交付產品等效復合材料強度，並實現輕量化製造，優化後的三通接頭重約83g/個，相比原設計115g/個，成功減重32g/個，全星累計減重超500g。
從產品設計優化、3D列印加工到後處理，雲鑄三維短期內便完成該組三通接頭的研製交付，結構、功能等測試指標契合產品原定需求，部分測試結果甚至優於傳統工藝所製造。
雲鑄三維
/ 04 先臨天遠
高精度三維掃描助力衛星研製
在衛星研製過程中，其產品大部分為非標零件，基本需要定製，例如，光學鏡頭的固定支架。在衛星的總裝收攏中，需要以特定的支架來固定光學鏡頭，這是衛星研製的其中一環，較為重要，其對於衛星的成像能力會有影響。
在傳統的定製開發下，需要測量鏡頭的關鍵尺寸，依據這些尺寸進行3D製圖設計支架，設計完成後，找相應的生產廠商加工，整體來說耗時較長且製造成本較高。地衛二團隊找到了一個更加高效的方案——採用先臨天遠（2024 TCT展位號：8D10）FreeScan UE系列三維掃描儀掃描光學鏡頭，獲取鏡頭的完整數據，根據鏡頭的準確尺寸、實際形狀，設計固定支架，以實現支架與鏡頭的良好匹配，實現光學鏡頭固定支架的定製化製作。
光學鏡頭三維掃描數據
國內商業航天的加速發展，將極大的刺激金屬3D列印的發展，5月7-9日TCT亞洲展將邀請包括鉑力特、華曙高科、HP、漢邦科技、維捷、中科煜宸、山東雷石、雲鑄三維、Markforged、鑫精合、峰華卓立、升華三維、英尼格瑪、武漢易制、雲耀深維等金屬3D列印領域的領導品牌，攜最新產品和應用案例亮相2024年TCT亞洲展。
一直以「應用驅動變革」作為理念的同期活動TCT亞洲峰會，2024年也將為大家繼續帶來航空航天論壇，將吸引來自航空航天領域的專家學者、商業航天領軍企業等齊聚一堂，共同探討增材製造在航空航天領域發展新趨勢、分享技術新成果、研究增材製造助力航空航天事業發展新路徑，為推動增材製造在航空航天領域的發展獻計獻策。
TCT Asia 2024
時間與地點
5月7日 09:00 – 17:30
5月8日 09:00 – 17:30
5月9日 09:00 – 15:00
國家會展中心（上海）7.1&8.1館