Bir uyduyu yörüngeye yerleştirmenin maliyeti, büyük ölçüde ağırlığına bağlıdır. Geleneksel yöntemlerle üretilen uydu gövdeleri, cıvatalar, perçinler ve kaynak dikişleriyle birleştirilen yüzlerce parçadan oluşur. Bu, hem ağırlık demektir hem de her birleşim noktası potansiyel bir kırılma riskidir.
Ancak Mikronize Metal ve Seramik Tozları, bu paradigmayı değiştiriyor. Seçici Lazer Ergitme (SLM) veya Elektron Işını Ergitme (EBM) gibi teknolojilerde hammadde olarak kullanılan bu tozlar, mühendislerin hayalindeki en karmaşık geometrileri atomik hassasiyetle "inşa etmesine" olanak tanıyor.
Uzay sınıfı bir parça üretmek için sıradan bir metal tozu kullanamazsınız. Kullanılan tozların (genellikle 10-60 mikron arası) belirli özelliklere sahip olması gerekir:
Yüksek Küresellik (Sphericity): Toz partikülleri ne kadar küresel olursa, üretim sırasında o kadar iyi akar (flowability) ve daha yoğun, boşluksuz (porozitesiz) bir yapı oluşturur.
Saf Alaşım Yapısı: Oksijen seviyesi düşük, kimyasal saflığı yüksek tozlar, uzaydaki termal döngülere (-150°C / +150°C) dayanabilen parçalar üretmek için şarttır.
AlSi10Mg (Alüminyum Alaşımı): Hafifliği ve termal iletkenliği nedeniyle uydu şasileri ve ısı eşanjörleri için standarttır.
Ti6Al4V (Titanyum Alaşımı): Yüksek mukavemet/ağırlık oranı ve korozyon direnci ile bağlantı parçaları ve yakıt tanklarında kullanılır.
Inconel 718 / 625: Yüksek sıcaklık dayanımı sayesinde uydunun itki sistemi (thruster) nozullarında tercih edilir.
Mikronize tozlarla üretim yapmanın en büyük avantajı, Topoloji Optimizasyonu uygulamasına izin vermesidir. Bilgisayar algoritmaları, bir parçanın üzerindeki yükleri analiz eder ve "gereksiz" olan her gram malzemeyi tasarımdan çıkarır.
Sonuç: Ortaya çıkan parça, delikli, organik, kemik dokusuna benzeyen ve CNC ile üretilmesi imkansız bir yapıdadır.
Kazanç: Geleneksel yöntemlere göre %40 ila %60 ağırlık tasarrufu sağlanırken, yapısal dayanıklılık korunur veya artırılır.
Geleneksel bir uydu anteni tutucusu 10 farklı parçadan oluşabilir. Mikronize toz teknolojisi ile bu tutucu, menteşeleri ve kablo kanalları dahil olmak üzere tek parça halinde basılabilir.
Montaj Hatası Riski: Sıfıra iner.
Tedarik Zinciri: 10 farklı parça yerine tek bir dijital dosya ve bir kutu mikronize toz yeterlidir.
Sadece metaller değil, polimerler de mikronize tozlarla güçlendirilir. Uyduların elektronik devrelerini kozmik radyasyondan korumak için, PEEK veya Ultem gibi yüksek performanslı plastiklerin içine Mikronize Bor (Boron) veya Tungsten tozları karıştırılır.
Bu kompozit flamanlarla basılan uydu panelleri, ağır kurşun levhalara gerek kalmadan radyasyonu soğurur ve uydunun ömrünü uzatır.
Lazerle sinterlenen mikronize tozlar, yüzeyde belirli bir pürüzlülük (micro-roughness) bırakır. Bu durum, uzay mühendisliğinde bir dezavantaj değil, avantaja dönüştürülebilir. Yüzey alanı arttığı için, bu parçalar (radyatör panelleri gibi) uzay boşluğuna ısı yayılımını (emissivity) daha verimli yapabilir. Ayrıca özel kaplamaların yüzeye daha iyi tutunmasını sağlar.
Mikronize tozlarla geliştirilen uydu gövdeleri, uzay endüstrisinde "Kütle paradır" kuralına en teknolojik cevaptır. Toz metalurjisi ve katmanlı imalatın bu evliliği, küp uydulardan (CubeSats) devasa iletişim uydularına kadar her platformu daha hafif, daha ucuz ve daha yetenekli hale getirmektedir.
