3D打印技術為航天液體動力注入新動能

來源：華商網-華商報

前不久，陜西省科技廳為六院點贊：航天科技集團六院增材制造創(chuàng)新中心，突破航天液體動力領域3D打印全流程技術，實現了500余種復雜精密構件3D打印成型。

3D打印技術（增材制造技術）是以金屬粉末、金屬絲為原材料，通過逐層打印、堆積成型的方式實現構件一體化成型的制造技術，與傳統(tǒng)制造⽅法相⽐，3D打印技術設計靈活、研制周期短，材料利⽤率⾼。

發(fā)動機是火箭的“心臟”，航天液體⽕箭發(fā)動機需要⼤量采⽤⾼溫合⾦、鈦合⾦等難加⼯材料，設計結構復雜、⼯藝流程長，其輕量化、低成本、快速研制的迫切需求與3D打印成型⾃由度⾼且快等特點⾼度契合。特別是隨著航天液體火箭發(fā)動機設計性能的提升，為保證其功能性，設計出的產品越來越復雜、精細，傳統(tǒng)⼯藝⽆法實現。

航天科技集團六院不斷探索運用增材制造技術應用于液體動力產品研制的途徑，2017年3⽉，六院下屬的⻄安航天發(fā)動機有限公司被國防科⼯局批準掛牌成⽴航天特種構件增材制造創(chuàng)新中⼼。

該中心采⽤3D打印快速、⾼性能、整體⽣產和制造出復雜構件，從成形原理的根本層⾯突破了傳統(tǒng)制造技術局限，重點解決航天液體動力研制中的“急、難、險、重、新”的零部組件研制問題，產品合格率、制造流程和可靠性等⽅⾯顯著提升，實現了航天液體動⼒制造技術的升級換代。

在⻓征五號運載⽕箭⾸⻜任務中，某型發(fā)動機兩器出⼝管因⽣產合格率較低成為重點研究對象，中⼼突破了航天專⽤材料激光選區(qū)基礎成形（SLM）⼯藝、產品整體3D打印、材料性能調控等⼀系列關鍵技術，成功制備了兩器出⼝管產品，在國內實現3D打印⼯程示范應⽤，確保⾸⻜任務圓滿完成。

目前，航天六院掌握了鈦合金、高溫合金、不銹鋼、鋁合金、銅合金等5類23種牌號成形及后處理調控工藝，覆蓋70%以上液體動力常用材料，攻克了增材制造輕量化設計、微細結構激光選區(qū)熔化成形等30余項關鍵技術，實現了500余種復雜精密構件3D打印成型，成功參與70余次發(fā)射和飛行試驗，還取得了多項技術成果獲國家科技進步二等獎等8項省部級以上獎勵。

據了解，圍繞液體動力領域及航天裝備未來發(fā)展需求，六院和西發(fā)公司正全力推進增材制造產業(yè)化發(fā)展，“我們正逐步形成先進的‘⼀主線四區(qū)域、雙循環(huán)三平臺’生產格局，努力將中⼼打造成為國內⼀流、國際知名智慧型航天液體動力增材制造產業(yè)化中⼼，為航天科技高水平自立自強再立新功做出更大貢獻。”西發(fā)公司增材制造創(chuàng)新中心主任楊歡慶說。