3D打印技術(shù)為航天液體動力注入新動能

來源：華商網(wǎng)-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(lǐng)域3D打印全流程技術(shù)，實現(xiàn)了500余種復(fù)雜精密構(gòu)件3D打印成型。

3D打印技術(shù)（增材制造技術(shù)）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(xiàn)構(gòu)件一體化成型的制造技術(shù)，與傳統(tǒng)制造⽅法相⽐，3D打印技術(shù)設(shè)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(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計性能的提升，為保證其功能性，設(shè)計出的產(chǎn)品越來越復(fù)雜、精細(xì)，傳統(tǒng)⼯藝⽆法實現(xiàn)。

航天科技集團六院不斷探索運用增材制造技術(shù)應(yīng)用于液體動力產(chǎn)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(zhǔn)掛牌成⽴航天特種構(gòu)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(chǎn)和制造出復(fù)雜構(gòu)件，從成形原理的根本層⾯突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)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(chǎn)品合格率、制造流程和可靠性等⽅⾯顯著提升，實現(xiàn)了航天液體動⼒制造技術(shù)的升級換代。

在⻓征五號運載⽕箭⾸⻜任務(wù)中，某型發(fā)動機兩器出⼝管因⽣產(chǎn)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(chǔ)成形（SLM）⼯藝、產(chǎn)品整體3D打印、材料性能調(diào)控等⼀系列關(guān)鍵技術(shù)，成功制備了兩器出⼝管產(chǎn)品，在國內(nèi)實現(xiàn)3D打印⼯程示范應(yīng)⽤，確保⾸⻜任務(wù)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(diào)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(shè)計、微細(xì)結(jié)構(gòu)激光選區(qū)熔化成形等30余項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了500余種復(fù)雜精密構(gòu)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(shù)成果獲國家科技進步二等獎等8項省部級以上獎勵。

據(jù)了解，圍繞液體動力領(lǐng)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(chǎn)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(chǎn)格局，努力將中⼼打造成為國內(nèi)⼀流、國際知名智慧型航天液體動力增材制造產(chǎn)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。