航天六院突破3D打印全流程技术 火箭液体发动机制造技术实现升级换代 

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发布时间: 2022-09-26 10:36
近日,航天科技集团六院围绕液体动力领域及航天装备未来发展需求,突破航天液体动力领域3D打印全流程技术,实现了500余种复杂精密构件3D打印成型。
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3D打印技术(增材制造技术)是以金属粉末、金属丝为原材料,通过逐层打印、堆积成型的方式实现构件一体化成型的制造技术,与传统制造方法相比,3D打印技术设计灵活、研制周期短,材料利用率高。

发动机是火箭的“心脏”,航天液体火箭发动机需要大量采用高温合金、钛合金等加工材料,设计结构复杂、工艺流程长,其轻量化、低成本、快速研制的迫切需求与3D打印成型自由度高且快等特点高度契合。

随着航天液体火箭发动机设计性能的提升,为保证其功能性,设计出的产品越来越复杂、精细,传统工艺无法实现。航天科技集团六院不断探索运用增材制造技术应用于液体动力产品研制的途径,2017年3月,六院下属的西安航天发动机有限公司被国防科工局批准挂牌成立航天特种构件增材制造创新中心。该中心采用3D打印技术整体生产和制造出复杂构件,从成型原理的根本层面突破了传统制造技术局限,重点解决航天液体动力研制中的“急、难、险、重、新”的零部组件研制问题,产品合格率、制造流程和可靠性等方面显著提升,实现了航天液体动力制造技术的升级换代。

在长征五号运载火箭首飞任务中,某型发动机两器出口管因生产合格率较低成为重点研究对象,该中心突破了航天专用材料激光选区基础成型(SLM)工艺、产品整体3D打印、材料性能调控等一系列关键技术,成功制备了两器出口管产品,在国内实现3D打印工程示范应用,确保首飞任务圆满完成。

目前,航天六院掌握了钛合金、高温合金、不锈钢、铝合金、铜合金等5类23种牌号成型及后处理调控工艺,覆盖70%以上液体动力常用材料,攻克了增材制造轻量化设计、微细结构激光选区熔化成型等30余项关键技术,实现了500余种复杂精密构件3D打印成型,成功参与70余次发射和飞行试验,技术成果获国家科技进步二等奖。

据了解,围绕液体动力领域及航天装备未来发展需求,六院和西安航天发动机有限公司正全力推进增材制造产业化发展,“我们正逐步形成先进的‘一主线四区域、双循环三平台’生产格局,努力将中心打造成为国内一流、国际知名智慧型航天液体动力增材制造产业化中心,为航天科技高水平自立自强再立新功。”西安航天发动机有限公司增材制造创新中心主任杨欢庆说。

来源:西安晚报
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