中國運載火箭技術研究院近期公布了一項重大技術突破,解決了航天裝備大型構件金屬3D打印領域長期存在的效率與精度兼顧難題。這一成果由火箭院戰(zhàn)術部攜手首都航天機械有限公司共同研發(fā),針對新一代航天裝備大型構件的高效率、高精度3D打印需求。
這項創(chuàng)新技術通過精心設計的金屬3D打印成形方法和智能打印路線,實現(xiàn)了不銹鋼等金屬材料的高精度打印。在新型航天裝備的研制過程中,該技術首次在國內(nèi)得到應用,并成功通過了飛行考核驗證。
研發(fā)團隊通過調(diào)整粉末特性和優(yōu)化激光與粉末的配合方式,結合特殊的后處理工藝,使得打印出的構件表面精度達到了毫米級。這一改進顯著減少了后期加工量,節(jié)省了高達60%的加工成本。
傳統(tǒng)3D打印技術在打印復雜形狀構件時,通常需要搭建大量的支撐結構。而火箭院的這項新技術則開發(fā)了智能平臺,能夠自動規(guī)劃最佳的打印方向和路徑。這不僅避免了支撐結構的使用,還能夠打印出具有懸空、曲面等復雜結構的構件。智能平臺還能實時模擬打印過程,確保打印的準確性和可靠性。
在3D打印大型構件時,變形是一個難以避免的問題?;鸺旱倪@項新技術突破了大型構件應力分布及變形高效精準預測的難題,能夠精準調(diào)控打印過程中的應力分布,有效抑制變形。這一改進不僅提高了打印效率,還降低了成本。
憑借這一創(chuàng)新技術,火箭院戰(zhàn)術部和首都航天機械有限公司聯(lián)合申報的項目在1159項創(chuàng)新成果中脫穎而出,榮獲了中國技協(xié)2024年創(chuàng)新成果特等獎。這一榮譽不僅是對研發(fā)團隊辛勤付出的肯定,也標志著中國在航天裝備大型構件金屬3D打印技術方面取得了重要進展。