金楷杰 科技日报记者 付毅飞
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。
据介绍，航天飞行器产品结构零部件多、生产周期长、成本高。此前，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。同时，由于“车铣刨磨”等传统机加工艺的限制，要让飞行器“瘦身减肥”很困难，直接影响飞行器的性能提升。有时候，结构设计师为了减少几克的重量也煞费苦心。
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。
通过基于3D打印的优化设计，设计师可突破“车铣刨磨”等传统机械加工工艺限制，选择采用网状支撑、空心流道等更加优化的结构形式。相比传统棒料或管料的机加方式，现在可通过“一次成型、少量加工”实现高效生产。针对“一次成型”的3D打印产品，只需要对结构安装面等表面精度要求比较高的局部部位进行少量精加工即完成零件生产，从而大幅提升生产效率。
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。“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。（受访单位供图）
