走進(jìn)廠房，一臺臺設(shè)備整齊列裝，設(shè)備內(nèi)激光飛舞掃描，一件3D打印的宇航級產(chǎn)品誕生了。在航天科技集團六院7103廠增材制造創(chuàng)新中心，利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)一件整流柵，生產(chǎn)流程從原先的19個縮短至3個，生產(chǎn)周期從20天縮短為2天——3D打印技術(shù)正在“打印”屬于航天裝備的新藍(lán)圖。
航天科技集團六院7103廠增材制造創(chuàng)新中心供圖
“3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造方法相比，設(shè)計靈活、研制周期短，材料利用率高。”7103廠增材制造創(chuàng)新中心主任楊歡慶介紹，2016年長征五號首飛成功，3D打印產(chǎn)品首次在宇航發(fā)射任務(wù)中實現(xiàn)飛行應(yīng)用。
以發(fā)動機為例，發(fā)動機是火箭的“心臟”。傳統(tǒng)工藝下，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。3D打印作為一種數(shù)字化制造工藝，生產(chǎn)流程主要依賴專業(yè)處理軟件和生產(chǎn)管理軟件，初步構(gòu)成增材制造應(yīng)用研究全流程技術(shù)體系。
“工藝成熟的產(chǎn)品在3D打印制造過程中無須太多人工干預(yù)，且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。”楊歡慶介紹，我國開展的新一代航天裝備研制難度大、性能要求高、研制周期緊。3D打印技術(shù)可以突破傳統(tǒng)制造的技術(shù)局限，把圖紙設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實，對傳統(tǒng)制造技術(shù)中合格率低、流程長、可靠性差的產(chǎn)品進(jìn)行批產(chǎn)。
目前，7103廠主要將3D打印技術(shù)應(yīng)用于航天液體火箭發(fā)動機新研型號研制，重點解決“急、難、險、重、新”的零部組件研制問題，同時承擔(dān)成熟發(fā)動機型號復(fù)雜異形構(gòu)件研制及批產(chǎn)。截至目前，3D打印技術(shù)已經(jīng)在7103廠40多個型號240余種典型產(chǎn)品中得到使用，產(chǎn)品先后成功參與50余次發(fā)射和飛行試驗，獲得國家科技進(jìn)步二等獎等8項省部級以上獎勵。
“3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)既是互補關(guān)系，更是升級換代關(guān)系。”楊歡慶說，隨著未來航天發(fā)動機設(shè)計性能提升，3D打印技術(shù)能生產(chǎn)出高性能、一體化的復(fù)雜構(gòu)件，從技術(shù)層面帶動航天液體動力升級換代。
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