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金属3D打印技术已成功在运载火箭上应用

发布时间:2020-10-17  

  由航天科技集团举办的第二届创新创意大赛昨天(15日)在广州落下帷幕。一批前沿航天技术及其在民用领域的创新成果在大赛中集中亮相。目前,我国已经实现了金属3D打印技术在运载火箭上的工程应用。

  “3D打印”,专业说法叫作增材制造。相对于传统制造中由一个铸锻不断“减材”进行加工的方式,增材制造通过直接生成数学模型,对零件进行逐层堆积,可以大幅提升材料的利用率,在这个基础上,针对钛合金等航天领域使用较多的高性能金属材料的3D打印技术就显得尤为重要。

  航天科技集团八院149厂研究室主任 赵凯:比如说像钛合金,它的成本是相对于我们平常说的这些个铝合金、钢材,它成本要高很多,甚至10倍、几十倍以上。如果说用传统制造方式,它的材料利用率只有10%左右。用这个方式的话,我们可能说百分之七八十甚至八九十的材料都可能留下来,然后只做zui后的一个精整加工就可以了。

  同时,这套加工装备采用了“七轴联动”的方式,相比较于以往“三轴”“五轴”的装备水平,维度更多,也就能够满足更加复杂的加工需求。此外,专家介绍,这套装备主要进行的是大型金属构件,特别是米级尺寸以上的大型装备制造。这类装备通过传统方式很难实现,因此更有价值。

  目前,该技术已经在部分运载火箭、航天器中取得了应用。在未来运载火箭大型零部件制造,以及可回收航天器中高附加值零件的修复中,也将进行推广应用。

  航天科技集团八院149厂研究室主任 赵凯:​像我们重型运载火箭,它有主芯级和助推级,之间的连接部件有米级这样一个尺寸。如果用传统的制造方式是将近150公斤这样一个重量,而用现在的方式,重量上我可以减重达到百分之三十多。我们现在更多的是在做整机的一个性能评价了,产品已经研制出来了。