För närvarande finns det cirka 8, 000 satelliter som kretsar runt jorden, med nästan 2, 000 nya satelliter som läggs till varje år. År 2030 förväntas antalet lanseringsfordonslanseringar öka till 200. Aerospace -sektorn innebär enorma kapitalinvesteringar, som kommer att flyta till företag som behärskar nyckelbehandlingsteknologier.
Extern tätningssvetsning
I flyg- och rymdsektorn används lasersätningssvetsning för svetsning av högtemperaturlegeringar såsom rostfritt stål, aluminium, titan och nickelbaserade legeringar med hög precision och tillförlitlighet. Fördelarna med lasrar är snabba processhastigheter och tack vare optimerade multisensorsystem, exakt kontrollerad energiingång och vackrare och snygga svetsar. Laserförseglingssvetsning blir gradvis en standardprocess inom viktiga områden, till exempel tillverkning av raketbränsletankar. Tätningen av raketbränsletankar är avgörande och alla små läckor kan leda till avbokning av lanseringen. Om det finns en läcka och det inte upptäcks kommer att starta raketmotorn i detta fall att leda till katastrof. Av denna anledning tenderar flyg- och rymdföretag att använda laserteknologi med en högre försäkringsfaktor.
Gå med i olika material
Ultrashort -pulslasrar kan också säkerställa lufttäthet och ingen sprickor vid svetsning av två olika material på grund av deras exakta energikontroll. Ett exempel är svetsning av glas till metall. Sådana kombinationer är särskilt lämpliga för optiska komponenter på satelliter eller fönster för rymdstationer. Den viktigaste fördelen med lasersvetsning är att det är en direkt anslutning, vilket innebär att bultning eller värmekänsliga lim inte är nödvändiga och därmed sparar vikt.
NASA har testat ultrashortpulssvetsning av glas till Invar (en speciell legering) och planerar att använda den. I många fall är den direkta svetsningen av glas till ett annat material eller glas till glas det enda sättet att använda glas i rymden. Direkt svetsning av kolfiberförstärkta termoplastiska kompositer eller andra kompositer till metall med hjälp av kortpulslasrar ersätter gradvis traditionell bultning.
Tillsynande tillverkade strukturella delar
Varje kilo som sparas vikt är en minskning av lanseringskostnaderna. För raketer betyder mindre vikt mer nyttolast. Och om nyttolasten är lättare är det billigare att starta.
Detta har lett till att företagen använder additivt tillverkade strukturella delar, såsom kamerafästen, för att uppnå funktionella mönster med ett minimum av material. Denna förändring minskar inte bara komponentens vikt, utan ökar också styrkan genom optimerad strukturell design. Dessutom är 3D-utskrift mycket billigare än traditionella bearbetningsprocesser som vridning, särskilt för högtemperaturlegeringar såsom nickelbaserade legeringar. Inom flyg- och rymdfältet har 3D -utskrift blivit en oumbärlig teknik.
Satellitkommunikation
Dataöverföring i rymden rör sig mot eran med lasersignaler. Satelliter med låg jordbana flyger runt jorden med en hastighet av cirka 7,8 kilometer per sekund. Att förlita sig på en enda satellitkommunikation kan inte upprätthålla en stabil anslutning, så ett satellitnätverk måste byggas. I framtiden kommer satelliter med låg jordbanan att utbyta information genom lasrar, med laserinformationstrålar för att överföra data över tusentals kilometer. Samtidigt kommer datautbytet mellan bana och jorden gradvis att växla till laserteknik, vilket kan vara hundra gånger snabbare än radio.
Streaming Media, Artificial Intelligence Cloud Computing, Internet of Things och många andra databaserade tjänster har drivit den snabba tillväxten av människors efterfrågan på datautbyte. Dessutom har lasersignaler anti-ingripande egenskaper. För närvarande har laserdataöverföring tillämpats på högteknologiska militära satelliter för att uppnå datautbyte mellan satelliter och mellan satelliter och jorden. Experter förutspår att laserdataöverföringsteknologi gradvis kommer att utvidgas till kommersiella nätverk under det kommande decenniet.
Tillsatsstillverkning av raketmotorer och thruster (koppar också.)
Rocketmotorer och thruster (små motorer som används för korrigering, bromsning eller acceleration av sonder eller satelliter) kräver inre bränslekylningsspår för att fungera korrekt. För mikro-throsters med tunna väggar är tillsatsstillverkning det enda alternativet, medan denna process är den mest ekonomiska lösningen för större thrusterare.
Större strukturer med inre spår, såsom motormunstycken, kan också tillverkas med lasermetallbeklädnad. En stor fördel är förmågan att bearbeta bimetalliska strukturer och kombinera olika material enligt funktionella krav. Till exempel kan munstycket vara tillverkat av koppar på insidan för att optimera värmeflödet och ett höghållfast nickelbaserat legeringsskikt på utsidan för att säkerställa stabilitet.
