航天發射過程中，將每公斤物品送入衛星軌道的費用約為20,000美元，節省每一克都有助于提高空間探索的效率。Materialise與全球數字服務廠商Atos的工程部門共同合作，重新開發了一個廣泛應用于衛星的鈦合金鑲件。在設計或制造航天器部件時，最大的挑戰就是在不犧牲部件強度或性能的前提下優化重量。鈦合金鑲件廣泛用于航空航天領域，在衛星等結構中用于傳遞高機械載荷。憑借精巧的優化設計并通過金屬3D打印，新型鈦合金鑲件重量僅為原來的三分之一，性能也得到了改進。

鑲件置入夾層板結構鈦合金鑲件通常用來將其他設備與衛星連接起來，這樣的鑲件承受很高的負載，需要提升起又大又重的結構。這意味著它們必須具備很高的強度重量比，具有很高的強度和剛性，同時重量又必須非常輕。這些鑲件被置入在航空航天結構中很常見的復合結構夾層板里，通過與夾層板的結合將載荷轉移。

傳統鑲件通常采用鋁合金或鈦合金通過機加工制造，其磚塊形狀的內部完全是實體，質量很高。除了材料的高成本之外，重型部件還會增加每次發射時航天器的運營成本，金屬3D打印為航天結構件減重提供了契機。

利用3D打印優化設計

工程師面臨著改變傳統思維的挑戰。這個設計旨在滿足從概念階段到制造階段的所有要求。Atos依靠在航空航天工程（603698）和結構仿真方面的專業知識，從內到外設計了這個新型部件，提高了其整體性能。

通過3D打印，物體的內部空間可以采用中空或輕量化結構設計。Materialise和Atos的工程師從減少部件內部的材料使用量入手，研發團隊采用拓撲優化和晶格結構設計等先進技術，將鑲件質量從1454克減少到500克。

除了減輕重量外，團隊還解決了原始設計中的熱彈性應力問題。由于這些鑲件在碳纖維增強聚合物夾板固化過程中已經被安裝，因此會受到熱彈性應力。優化設計降低了這些應力帶來的影響并改善了載荷分布，延長了鑲件的使用壽命。

不萊梅Materialise金屬3D打印工廠負責制作了新設計的兩個鈦合金(TiAl6V4)鑲件。金屬3D打印已經證明其在航空領域的巨大潛力，之前沒有任何手段可以達到如此之快的交付時間。

Atos西班牙機械工程總監這樣評價:"減輕重量將有助于提高衛星設備的有效載荷，并大量節省每次的發射成本。正是由于在如此短的時間內，在金屬增材制造領域創造出這種高度復雜的產品，使得Atos和Materialise成為金屬3D打印解決方案供應商中的佼佼者。"

從過往的案例我們可以看出，materialise幾乎滲透進入各種應用領域，不斷挑戰傳統加工手段的地位，不斷開拓3D打印在傳統制造業中的深刻應用，推進變革，推動3D打印的發展。到目前看來，materialise只有一個。

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