中國粉體網訊 記者從航天科工集團二院二部獲悉,近日,該部實現某型飛行器產品復雜結構3D打印集成制造,這是3D打印技術在航天領域飛行器研制中的重要里程碑,進一步提升了飛行器輕量化水平,為未來新一代飛行器發展提供了有力支撐。
航天飛行器產品結構零部件多,生產周期長、成本高。此前,一套復雜結構產品的部件常常由數十個零件組成,每個零件都要建立三維模型并設計“個性化”的工藝流程,隨后在數字機床上逐一進行生產加工,生產周期往往按月計算。同時,由于“車銑刨磨”等傳統機加工藝的限制,要讓飛行器“瘦身減肥”很困難,直接影響飛行器的性能提升。有時候,結構設計師為了減少幾克的重量也是煞費苦心。
如今,通過3D打印技術實現面向增材制造的一體化結構設計與制造,可使復雜部件的零件數大幅減少,通過一體化三維建模后導入3D打印機中直接成型,一臺打印機可實現多個零件的同時打印,制造時間從幾個月縮短到十余天。同時,隨著零件數量的減少,部件裝配環節也更簡化, 結構可靠性和裝配效率大幅提升。
“飛行器結構產品‘無模具’制造,生產效率提高一倍,在確保性能不下降的基礎上,成本降低近一半,解決了傳統生產模式中加工時間長、質量管控難度大、成本高等難題,通過3D打印一體化成型技術,數字化制造能力大幅提升! 二部科研人員介紹說。
通過基于3D 打印的優化設計,設計師可突破“車銑刨磨”等傳統機械加工工藝限制,選擇采用網狀支撐、空心流道等更加優化的結構形式。相比傳統棒料或管料的機加方式,現在可通過“一次成型、少量加工”實現高效生產。
二部3D打印青年創新工作室負責人小金表示:“團隊一直緊跟國內外3D打印技術發展趨勢,積極開展新技術、新方法、新工藝的學習與應用,牽頭解決了多個項目結構輕量化設計與一體化制造難題,力爭為先進飛行器打造更輕、更強、更耐熱的‘鋼筋鐵骨’。”
據介紹,后續,二部將持續推動基于3D打印技術的優化設計、應用和產品創新,加強一體化結構的設計、分析、制造、性能驗證等基礎能力建設。在設計理念上踐行“裕度設計”向“精細化設計”的轉變。同時,以結構一體化、功能化、智能化為目標,進一步開展先進設計與制造技術應用和探索,促進結構產品從“單一功能”向“多功能”的轉變,促進新一代航天飛行器結構性能提升。
(中國粉體網編輯整理/星耀)
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