トポロジ最適化と3Dプリント技術で完成した通信衛星

韓国の通信衛星Koreasat-5AとKoreasat-7はトポロジー最適化と3Dプリント技術を適用

ヨーロッパ最大であるフランスの人工衛星開発企業「Thales Alenia Space(タレス・アレニア・スペース)」と3Dプリントサービスプロバイダ大手「Poly-Shape」は、韓国最新の通信衛星「Koreasat-5A」と「Koreasat-7」に実装される3Dプリント製のアンテナ支持体を共同開発。
2017年の打ち上げに向け、準備を進めている。

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今回3Dプリント技術で成形された衛星搭載用アンテナ支持体は、447×204.5×391mmの大きさを要しながら、重量は僅か1.13kgのアルミニウム合金製部品。

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今回の3Dプリント部品の成型には、630×400×500mmの造型ボリュームを要する大型金属プリンタConcept Laserの「X line 1000R」を使用。
材料には、高強度なアルミニウム(AISi7Mg)合金が用いられている。

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この3Dプリント部品には「トポロジーの最適化」技術が適用されており、従来の構造よりも22%の軽量化と30%のコスト削減に加え、大幅な製造期間の短縮を実現。

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必要な強度をキチンと担保しつつ、材料や生産時間の短縮とコスト削減を実現するための技術として注目されているトポロジーの最適化技術。
今回の衛星用3Dプリント部品に対し、どのように適用されたかは以下の通り。

図左:従来のオリジナル技術によって設計された部品
図右:トポロジーの最適化が適用され、完成した3Dプリント部品

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トポロジー最適化と3Dプリント技術は、軽量化と部品数の削減に伴う組み立て時間の短縮を実現し、高コストな航空宇宙開発分野において大幅なコストダウンに繋がるとして、これらの技術の可能性を示している。


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