目前，環地球軌道上運行的衛星約有 8,000 顆，每年新增數量接近 2,000 顆。預計到 2030 年，運載火箭發射次數將增至 200 次。航天領域意味著巨額的資金投入，而這些資金將會(hui) 流向掌握關(guan) 鍵加工技術的企業(ye) 。例如擁有 5 大航天激光應用技術的通快集團（TRUMPF）。 01 外部密封焊接 密封焊接的球形燃料箱 在航天領域，激光密封焊接以其高精度和可靠性，被用於(yu) 焊接不鏽鋼、鋁、鈦及鎳基合金等高溫合金。激光的優(you) 勢在於(yu) 工藝速度快，並且得益於(yu) 優(you) 化的多傳(chuan) 感器係統，能量輸入得到精準控製，焊縫更加美觀整潔。 激光密封焊接正逐步成為(wei) 重要領域的標準工藝，例如火箭燃料箱的製造。火箭燃料箱的密封性至關(guan) 重要，任何微小泄漏都可能導致發射取消。而萬(wan) 一有泄漏而未發現，那麽(me) 在此情況下啟動火箭發動機就會(hui) 招致災難。出於(yu) 這點考慮，航天企業(ye) 傾(qing) 向於(yu) 使用保險係數更高的激光技術。 02 連接不同材質 超短脈衝(chong) 激光器因其精確的能量控製，在焊接兩(liang) 種不同的材料時也能確保氣密性且不會(hui) 造成破裂。例如玻璃和金屬的焊接。這類組合尤其適用於(yu) 衛星上的光學部件或空間站的窗戶。激光焊接的核心優(you) 勢在於(yu) ：它是一種直接連接方式，這意味著可以免除使用螺栓連接或熱敏粘合劑的麻煩，從(cong) 而減輕重量。 直接連接合成材料與(yu) 金屬 美國國家航空航天局（NASA）已測試了玻璃與(yu) 殷鋼（一種特殊合金）的超短脈衝(chong) 焊接，並計劃投入使用。在多數情況下，將玻璃與(yu) 另一種材料的直接焊接，或將玻璃與(yu) 玻璃焊接在一起是在太空中使用玻璃的唯一辦法。利用短脈衝(chong) 激光將碳纖維增強型熱塑性合成材料或其他合成材料與(yu) 金屬直接焊接，已逐漸取代了傳(chuan) 統的螺栓連接。 03 增材製造的結構件 衛星攝像頭的支架 每減重一公斤，發射成本便隨之降低。對於(yu) 火箭來說，自重更輕就意味著更多的有效載荷。而如果有效載荷本身的重量就較輕，那麽(me) 發射費用也會(hui) 更便宜。 這促使企業(ye) 采用增材製造結構件（如攝像頭支架），以最少的材料實現功能性設計。這種變革不僅(jin) 減輕了部件重量，還通過優(you) 化結構設計提升了強度。此外，3D 打印比車削之類的傳(chuan) 統機加工藝要實惠得多，尤其是對於(yu) 鎳基合金之類的高溫合金來說。在航天領域，3D 打印已成為(wei) 不可或缺的技術。 04 衛星通訊 太空中的數據傳(chuan) 輸正邁向激光信號時代。低地球軌道衛星以每秒約7.8公裏的速度繞地飛行，僅(jin) 依賴單顆衛星通信無法維持穩定連接，因此需要構建衛星網絡。未來，低地球軌道衛星將通過激光實現信息交換，以激光信息束跨越數千公裏傳(chuan) 輸數據。同時，軌道與(yu) 地球之間的數據交換也將逐步改用激光技術，其傳(chuan) 輸速率可比無線電快一百倍。 激光數據傳(chuan) 輸 流媒體(ti) 、人工智能雲(yun) 計算、物聯網以及其他諸多基於(yu) 數據的服務，推動了人們(men) 對數據交換需求的迅速增長。此外，激光信號還具備防攔截特性。目前，激光數據傳(chuan) 輸已應用於(yu) 高科技軍(jun) 事衛星，實現衛星間及衛星與(yu) 地球的數據交換。專(zhuan) 家預測，未來十年內(nei) ，激光數據傳(chuan) 輸技術將逐步擴展至商業(ye) 網絡。 05 增材製造火箭發動機和推進器 （也可加工銅材！） 雙金屬材質的火箭噴口 火箭發動機和推進器（用於(yu) 探測器或衛星實施校正、製動或加速的小型發動機）需要內(nei) 置的燃料冷卻槽才能正常運行。對於(yu) 壁厚較小的微型推進器，增材製造工藝是其唯一的選擇，而對於(yu) 較大的推進器來說，這種工藝則是最經濟的方案。 對於(yu) 內(nei) 置有槽的較大結構，如發動機噴口，也可以采用激光金屬熔覆工藝來製造。其一大優(you) 勢是能夠加工雙金屬結構，按功能需求組合不同材料。例如，噴口內(nei) 部可選用銅以優(you) 化熱流性能，外部則用高強度的鎳基合金層來保證穩定性。
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