【3D打印高端演講】王聯(lián)鳳：3D打印技術(shù)在航天產(chǎn)品中的應(yīng)用

【導(dǎo)讀】 6月下旬，世界3d打印大會在青島舉行,。南極熊3D打印網(wǎng)也到了現(xiàn)場進(jìn)行了大量的報道,，詳情請看南極熊報道 http://www.dddyin.com/forum-103-1.html 。南極熊作為一個3d打印的專業(yè)媒體平臺,，一直致力于推動中國3D打印行業(yè)的發(fā)展,。希望下面的一些內(nèi)容對大家有所啟發(fā)。

王聯(lián)鳳：各位領(lǐng)導(dǎo),、各位嘉賓,，我是來自上海航天的王聯(lián)鳳。剛才鞏總和楊老師在航空以及醫(yī)學(xué)這一塊進(jìn)行了詳細(xì)的解讀,，我們代表一些航天系統(tǒng)有一些特殊的應(yīng)用,。

我是來自上海航天設(shè)備制造總廠,，企業(yè)隸屬于中國航天科技集團(tuán)，企業(yè)有神州飛船以及運(yùn)載火箭,，有豐富的研發(fā)和技術(shù)體系,。

企業(yè)是中國3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長單位，企業(yè)成立的增材制造中心于2014年3月合作研發(fā)出國內(nèi)首臺多激光頭和多激光束的選擇性熔化設(shè)備,。企業(yè)中心將航天系統(tǒng)打造成3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和示范基地,。

我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要有航天首席工藝專家、工藝研發(fā)人員等,。

現(xiàn)在建設(shè)規(guī)劃,，有像SLS、EBM,、LCD等,，后續(xù)也希望國內(nèi)以及國外的相關(guān)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)和我們展開更深層次的交流和合作。

我們承擔(dān)的業(yè)務(wù)范圍主要是課題的申報以及工藝研究,、產(chǎn)品加工,、技術(shù)開發(fā)、人員培訓(xùn)等,。

我們在增材制造技術(shù)上,，主要是SLS技術(shù)等進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)研究，包括像成形原理的研究,。

這就是我們研發(fā)的國內(nèi)首臺多激光束的選區(qū)熔化成形設(shè)備,。

我們對FDM的控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)和研制。

另外我們在工藝研究方面,，包括對激光功率,、鋪粉厚度、掃描方式上等很多的掃描方式,，這個對我們做成形工藝奠定了很好的基礎(chǔ),。

這是我們相關(guān)的工藝研究的圖片。

下面和大家分享的是我們一些相關(guān)的研究,。這是一個型號發(fā)動機(jī)的零件,，它要求比較高，要求耐高溫,，要求有一個抗沖擊的性能,，它整體尺寸比較小，而且內(nèi)部有一些流道,。另外一些孔徑的加工精度不太好加工,。主要的一個材料是高溫合金，廢品率很高,，我們利用了增材制造技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的零件研究,。

這是發(fā)動機(jī)的葉輪預(yù)研項(xiàng)目,，主要是要求耐高溫、內(nèi)部無缺陷,。它要求氣動性能優(yōu)良,，當(dāng)時想了兩個解決方案，做氣動實(shí)驗(yàn)的時候,，這個鈦合金材料目前比較昂貴,，我們選擇了不銹鋼的材料。

這是一個豫東及的齒輪硬件,，按照常規(guī)的預(yù)研我們需要開模,，開模的費(fèi)用就比較高。當(dāng)時有個單位給我們報價是80萬左右,，后來我們采用了3D打印技術(shù)節(jié)省了大量的開模費(fèi)用,。這個過程是一個上下不對稱的結(jié)構(gòu)，我們中間畫了一個支撐方案,，保證了它的打印質(zhì)量,。

這是我們能源零件的一個項(xiàng)目，我們采用優(yōu)化支撐的方案進(jìn)行一個3D打印技術(shù)的應(yīng)用,。

下面和大家分享一下3D打印在航天應(yīng)用中的發(fā)展趨勢,。按照常規(guī)的來講，如果發(fā)射更大的衛(wèi)星,，更高重量的比如說航天類的,，就要加大整個火箭的運(yùn)載能力，火箭要做到很大,。像常規(guī)的一些火箭,，有些可能比如說滿足不了運(yùn)載能力的需求就要加上相應(yīng)的助推器，這就加大了整個火箭制造的成本,。因此現(xiàn)在像國際上提出了一個概念，我們可以將粉從火箭上帶上去,，這樣的話相當(dāng)于太空制造的概念,，節(jié)省了大量的成本，發(fā)射的運(yùn)載能力就會大大提高,。

這個計劃主要有三個概念,，第一個是太陽電池陣的支撐結(jié)構(gòu)，也減少了地面重力的影響,。像太陽電池陣在加工的過程當(dāng)中,，一個困難比較大，另外相當(dāng)于中間還會有重力的影響出現(xiàn)一些問題,。如果后續(xù)能在這個太空制造方面,，就會降低加工的難度,，這是國際空間站的一個模型。

第二是大型孔徑的組裝,，第一個圖,，這就是一個蜘蛛人，這是一個機(jī)器人,，我們做了許多標(biāo)準(zhǔn)的管狀,，通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一進(jìn)行加工組裝，降低了加工的難度,。第三個是利用相關(guān)的機(jī)械臂,，用于立方體衛(wèi)星的萬向節(jié)，利用這個萬向節(jié)裝配達(dá)到計劃,。它最終的目的是就地資源的利用進(jìn)行太空制造,，這個藍(lán)色的星球就是地球，像登月計劃,，大家現(xiàn)在想用3D打印來造房子,，我們希望能在月球上建立一個永久的生活基地以及像工作研發(fā)的基地。

另外比如說像火星這一塊,，為后續(xù)的太空發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。

第二塊是利用像激光熔覆成形技術(shù)，中間在實(shí)際使用的過程中以及訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)的過程中,，它某個理念需要修復(fù),，如果再回到廠家修復(fù)來不及，我們利用這個技術(shù)的概念,，在戰(zhàn)斗中就發(fā)揮了巨大的作用,。

我們中心與相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行了很多的合作，我們期待與更多的同行進(jìn)行合作交流,。

我們來自上海,，昨天討論的時候，上海比北京,、西安,、武漢、南京成形的氣侯比較晚,，但是這兩年發(fā)展比較迅速,。同時上海作為汽車電子行業(yè)以及工業(yè)的重要生產(chǎn)基地，同時又面向長三角,，在3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景比較廣闊,，但是呈現(xiàn)出了兩頭小、中間大的趨勢,。兩頭小就是學(xué)院系和應(yīng)用系比較小,，供應(yīng)商系比較大,。在材料和研發(fā)工藝方面缺少一個大型的3D打印應(yīng)用中心，在應(yīng)用方面呈現(xiàn)出一個小而散,、未成形的優(yōu)勢,，所以我們希望能夠整合資源加強(qiáng)合作。

航天產(chǎn)業(yè)是一個科研密集型產(chǎn)業(yè),，擁有培養(yǎng)3D打印產(chǎn)業(yè)的良好土壤,。隨著3D打印技術(shù)在航天產(chǎn)品中的不斷應(yīng)用，將會有更大的突破,。