Ar hyn o bryd, mae tua 8, 000 lloerennau yn cylchdroi'r ddaear, gyda bron i 2, 000 lloerennau newydd wedi'u hychwanegu bob blwyddyn. Erbyn 2030, mae disgwyl i nifer y lansiadau cerbydau lansio gynyddu i 200. Mae'r sector awyrofod yn golygu buddsoddiadau cyfalaf enfawr, a fydd yn llifo i gwmnïau sy'n meistroli technolegau prosesu allweddol.
Weldio selio allanol
Yn y sector awyrofod, defnyddir weldio selio laser ar gyfer weldio aloion tymheredd uchel fel dur gwrthstaen, alwminiwm, titaniwm ac aloion wedi'u seilio ar nicel gyda manwl gywirdeb uchel a dibynadwyedd. Manteision laserau yw cyflymderau prosesau cyflym a, diolch i systemau aml-synhwyrydd optimized, mewnbwn ynni a reolir yn fanwl gywir a weldio harddach a thaclus. Mae weldio selio laser yn raddol yn dod yn broses safonol mewn meysydd pwysig, megis cynhyrchu tanciau tanwydd roced. Mae selio tanciau tanwydd roced yn hanfodol, a gall unrhyw ollyngiad bach arwain at ganslo'r lansiad. Os bydd gollyngiad ac na chaiff ei ddarganfod, bydd cychwyn yr injan roced yn yr achos hwn yn arwain at drychineb. Am y rheswm hwn, mae cwmnïau awyrofod yn tueddu i ddefnyddio technoleg laser gyda ffactor yswiriant uwch.
Ymuno â gwahanol ddefnyddiau
Gall laserau pwls ultrashort hefyd sicrhau aerglosrwydd a dim cracio wrth weldio dau ddeunydd gwahanol oherwydd eu manwl gywirdeb ynni. Un enghraifft yw weldio gwydr i fetel. Mae cyfuniadau o'r fath yn arbennig o addas ar gyfer cydrannau optegol ar loerennau neu ffenestri ar gyfer gorsafoedd gofod. Mantais allweddol weldio laser yw ei fod yn gysylltiad uniongyrchol, sy'n golygu nad oes angen gludyddion bolltio neu sensitif i wres, a thrwy hynny arbed pwysau.
Mae NASA wedi profi weldio pwls ultrashort o wydr i wahodd (aloi arbennig) ac mae'n bwriadu ei ddefnyddio. Mewn llawer o achosion, weldio gwydr yn uniongyrchol i ddeunydd arall neu wydr i wydr yw'r unig ffordd i ddefnyddio gwydr yn y gofod. Mae weldio uniongyrchol o gyfansoddion thermoplastig wedi'u atgyfnerthu â ffibr carbon neu gyfansoddion eraill i fetel gan ddefnyddio laserau pwls byr yn disodli bolltio traddodiadol yn raddol.
Rhannau strwythurol a weithgynhyrchir yn ychwanegyn
Mae pob cilogram o bwysau a arbedir yn ostyngiad mewn costau lansio. Ar gyfer rocedi, mae llai o bwysau yn golygu mwy o lwyth tâl. Ac os yw'r llwyth tâl ei hun yn ysgafnach, mae'n rhatach ei lansio.
Mae hyn wedi arwain cwmnïau i ddefnyddio rhannau strwythurol a weithgynhyrchir yn ychwanegyn, fel cromfachau camera, i gyflawni dyluniadau swyddogaethol gyda lleiafswm o ddeunydd. Mae'r newid hwn nid yn unig yn lleihau pwysau'r gydran, ond hefyd yn cynyddu cryfder trwy ddyluniad strwythurol optimaidd. Yn ogystal, mae argraffu 3D yn llawer mwy fforddiadwy na phrosesau peiriannu traddodiadol fel troi, yn enwedig ar gyfer aloion tymheredd uchel fel aloion sy'n seiliedig ar nicel. Yn y maes awyrofod, mae argraffu 3D wedi dod yn dechnoleg anhepgor.
Cyfathrebu lloeren
Mae trosglwyddo data yn y gofod yn symud tuag at oes signalau laser. Mae lloerennau orbit y ddaear isel yn hedfan o amgylch y ddaear ar gyflymder o tua 7.8 cilomedr yr eiliad. Ni all dibynnu ar un cyfathrebiad lloeren yn unig gynnal cysylltiad sefydlog, felly mae angen adeiladu rhwydwaith lloeren. Yn y dyfodol, bydd lloerennau orbit y ddaear isel yn cyfnewid gwybodaeth trwy laserau, gan ddefnyddio trawstiau gwybodaeth laser i drosglwyddo data ar draws miloedd o gilometrau. Ar yr un pryd, bydd cyfnewid data rhwng orbit a'r ddaear yn newid yn raddol i dechnoleg laser, a all fod ganwaith yn gyflymach na radio.
Mae cyfryngau ffrydio, cyfrifiadura cwmwl deallusrwydd artiffisial, rhyngrwyd pethau, a llawer o wasanaethau eraill sy'n seiliedig ar ddata wedi gyrru twf cyflym galw pobl am gyfnewid data. Yn ogystal, mae gan signalau laser nodweddion gwrth-ryng-gipiad. Ar hyn o bryd, mae trosglwyddiad data laser wedi'i gymhwyso i loerennau milwrol uwch-dechnoleg i gyflawni data rhwng lloerennau a rhwng lloerennau a'r ddaear. Mae arbenigwyr yn rhagweld y bydd technoleg trosglwyddo data laser yn ehangu'n raddol i rwydweithiau masnachol yn y degawd nesaf.
Gweithgynhyrchu ychwanegion o beiriannau rocedi a thrusters (copr, hefyd.)
Mae angen rhigolau oeri tanwydd mewnol i beiriannau roced a thrusters (peiriannau bach a ddefnyddir ar gyfer cywiro, brecio neu gyflymu stilwyr neu loerennau) i weithredu'n iawn. Ar gyfer micro-drusters gyda waliau tenau, gweithgynhyrchu ychwanegion yw'r unig opsiwn, tra ar gyfer thrusters mwy, y broses hon yw'r ateb mwyaf economaidd.
Gellir cynhyrchu strwythurau mwy gyda rhigolau mewnol, fel nozzles injan, hefyd gan ddefnyddio cladin metel laser. Mantais fawr yw'r gallu i brosesu strwythurau bimetallig, gan gyfuno gwahanol ddefnyddiau yn unol â gofynion swyddogaethol. Er enghraifft, gellir gwneud y ffroenell o gopr ar y tu mewn i wneud y gorau o lif gwres, a haen aloi nicel cryfder uchel ar y tu allan i sicrhau sefydlogrwydd.
