3D打印带头结构键零部件护航“神舟问天”
2023-06-14 179

  5月30日9时31分,长征二号F遥十六运载火箭托举着载有景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员的神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中间点燃发射。这是航天科技整体六院(以下简称“航天六院”)研制的全系列动力,第11次全程护航中原航天员建梦苍穹。

  航天六院西安航天带头机有限公司将3D打印最新岁月利用于航天领先机零部件创设,推进航天液体发动机研制、生产的转型跳班。这回神舟十六号载人飞船上,由该公司研制的领先机隔板夹层内流行道的症结构件—“增强肋”就是3D打印出来的,为“神舟问天”提供了强有力的动力支柱。

  总部位于航天基地的航天六院是全班人国唯一集运载火箭积极力体例、轨姿控动力形式及空间飞翔器促进式样斟酌、安排、临蓐、实验为一体的专业推敲院。

  在这次载人航天工程使命中,航天六院经受着长征二号F运载火箭与神舟十六号飞船上的各式主推进及姿轨控领先机、热控分形式及生命包管系统泵阀等的研制任务。个中,为长征二号F运载火箭配套10台带头机,为神舟十六号飞船配套促进舱、返回舱两套推动子体例共48台发动机,58台带头机护航神舟十六号飞舞乘组入驻“天宫”。

  长征二号F运载火箭是而今所有人国唯一一型载人运载火箭,为载人航天工程做事供应了“航天员专属列车”。而发动机是火箭的“心脏”,“心脏”的动能越大、力量越足,就能向导重型火箭去更高轨路的太空查办。

  “火箭带头机需要在高温、高压、高转快、大推力、强震动的差劲景况下运行,只要有一个零件出现挫折,每每导致祸殃性事件。因而,担保产品满有把握,安妥可靠,是火箭发动机研制的铁律。”航天六院西安航天带头机有限公司增材创立革新中间副主任彭东剑体现,西安航天发动机有限公司临盆建立了该火箭所用芯一级带动机、二级领先机、助推器带动机,并接受3D打印时候树立合连零件,告终了领先机更真实,效率速度双扶植。

  随着航天强国设置投入加速推动的症结光阴,改日宇航发射职业大幅增添,航天液体动力面临十分困苦重重的型号交付职业和科研临蓐模式转型升级的火急需要。

  “现有古板筑立办法下生产周期长、质地戏弄率低、材料不牢固、不成检弗成测、合格率低等‘痛点’和‘堵点’还未无缺管理;新型号研制进程中还领受‘调动—设立—练习’大闭环研制模式,安顿迭代疾度无法餍足液体动力产品的快速研制。”彭东剑感到,亟需宽裕诈骗增材建立手艺优势,补齐此刻型号坐蓐才调短板。

  增材制造又称3D打印,所以金属粉末、金属丝为原质料,资历逐层打印、堆积成型的格式实现构件一体化成型的创制期间,如今已被富足利用于物业规模。彭东剑介绍,航天领先机必要大方回收高温合金、钛关金等难加工原料,安插组织丰富、工艺历程长,其轻量化、低本钱、快疾研制的紧急须要与3D打印成型自由度高且疾等特点高度适当。

  由此,西安航天带头机有限公司非常崇尚金属增材筑树功夫思考,曾与西北工业大学和华中科技大学组修创新结闭练习室,于2017年正式创制增材创立创新中央。为了将3D打印博识利用于一线年筹资创修增材制造财富化、研发双中间,总面积达9000平方米,引进了100多台增材缔造铺排,发作了7大效用分区的聪颖型物业构造。

  走进西安航天带头机有限公司增材创设改进中心,魁梧豁达的厂房内,100多台大小不等的增材筑树摆设有序排放。在设备的成形仓内,灵敏转移的激光束喷射着灼灼白焰,将金属粉末一连地溶化、粘接、冷却,层层堆积,一个个构造复杂的金属零部件被“打印”出来。

  神舟十六号载人飞船上的“强化肋”是带头机隔板夹层内盛行路的环节构件,首要用于包管发动机的燃烧稳重性。彭东剑示意,“巩固肋”是西安航天带头机有限公司增材修立改进中间自助研发的产品,“之前,产品采用熔模严紧铸造工艺生产,有29个工艺进程,配套陈设多且委托性强,合格率不敷20%。履历3D打印手艺替代熔模精巧铸造工艺,‘巩固肋’的树立周期紧缩了75%,合格率教育至98%,本钱进步了30%,且产品多项机能指标亲昵乃至超过传统铸件史册最高值。”

  3D打印时刻打垮了传统创造技术限制,核心措置航天液体动力研制中的零部组件研制题目,产品合格率、筑设过程和靠得住性等彰彰拔擢,实现了航天液体动力创设本领的跳班换代。彭东剑显示,预测该中央今年交付成品将超1万件,零部件精深行使到航天发动机领域。

  增材创制作为“深入实行创建强国战略”的主攻对象,加快创办原料强国、航天强国、数字中原的重要法子,已成为全班人国缔造业界限的亮丽“咭片”,对煽惑你们们国创设业高端化、智能化、绿色化发达,鼓吹实体经济和数字经济高原料斡旋,抬举家产链供应链韧性和安详秤谌起到了伟岸感染。

  频年来,以西安航天带头机有限公司为代表的一批西安增材兴办企业,正在成为引领产业兴盛的“领头雁”。彭东剑显露,目前,在中国增材树立工程化运用方面,西安航天带头机有限公司增材建树更始中央位列第一。

  增材缔造改进中间现完全钛合金、高温合金、航天专用高强不锈钢等5类合金29种牌号材料的增材建立才略;突破了多孔点阵结构调节与兴办、轻细结构严密增材成立、激光溶解沉积高性能装备等20余项症结本事,设立了从操纵、质料、成型、后管理到检测评价的全经过本事格局。其它,在时期想考及工程化应用推进经过中,告竣了杂乱三元关式叶轮、喷注器、繁复壳体等50多型发动机上600余种产品的增材修树。这些本领富足运用于载人航天、火星探测、北斗导航等80余次宇航发射和飞翔实验职分。

  西安航天带头机有限公司锚定增材创立智能化、数字化、精益化的成长主意,正在死力创制30000平方米的家当化基地。企图在2025年建成基于数字化成型、智能监控、智能物流技巧的聪慧化增材树立“黑灯工厂”,配套增材设立筑设300台。同时,仰仗本事和资源优势,汲取社会优质增材成立坐蓐资源,筑成安适可信、合股高效的增材创立云端平台,引领西安增材创建资产兴盛,为缔造航天强国作出更大功勋。(西安航天基地供稿)

  航天六院西安航天带动机有限公司将3D打印最新时间操纵于航天带动机零部件创造,推进航天液体带动机研制、坐蓐的转型跳级。