中国3D打印集成技术成功突破,大幅缩短航天产品制造时间
科技日报 记者8月27日从中国航天科工集团二院二部获悉,该部近日实现某型飞行器产品复杂结构3D打印集成制造。据悉,这是3D打印技术在航天领域飞行器研制中的重要里程碑,进一步提升了飞行器轻量化水平,为未来新一代飞行器发展提供了有力支撑。
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造 ,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
据介绍,航天飞行器产品结构零部件多、生产周期长、成本高。一套复杂结构产品的部件常常由数十个零件组成,每个零件都要建立三维模型并设计"个性化"工艺流程,随后在数字机床上逐一进行生产加工,生产周期往往按月计算。
2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着"3D打印机"。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。
3D打印技术被认为是航天领域未来结构设计与制造技术变革方向之一。3D打印技术先后进入了牙医、珠宝、医疗行业,未来可应用的范围会越来越广。
"十三五"期间,二部紧跟3D打印技术发展步伐,开展面向增材制造的结构产品设计和应用探索,在复杂拓扑结构建模技术、优化仿真分析技术、数字化制造仿真技术、新材料应用等方面开展了研究工作。后续该部将持续推动基于3D打印技术的优化设计、应用和产品创新。
如今通过3D打印技术实现面向增材制造的一体化结构设计与制造,可使复杂部件的零件数大幅减少,通过一体化三维建模后导入3D打印机中直接成型,一台打印机可实现多个零件的同时打印,制造时间从几个月缩短到十余天。随着零件数量的减少,部件装配环节也更简化,结构可靠性和装配效率大幅提升。
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