4月2日16时48分,天龙二号运载火箭在我国酒泉卫星发射中心首飞,将搭载的“爱太空科学号”卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。令人惊奇的是这款我国商业航天首飞成功的液体运载火箭里面有一些关键零部件,是由无锡一家企业应用自身的黑科技3D打印技术“打印”出来的。 这家助力天龙二号“腾飞”的高科技企业就是飞而康快速制造科技有限责任公司。 深耕前沿科技领域敢闯敢干,十年厚积薄发,飞而康自主开发积累了一个国内最全的金属3D打印材料数据库,尤其是在航空航天领域,凭借过硬的3D打印技术,飞而康为航天航空发动机、卫星、空间站等大国重器,成功开发制造出零部件100多款,为我国航空航天装备制造提供了强有力的技术支撑。
会干! 十年3D打印6万多个零件
走进位于无锡高新区鸿山街道的飞而康3D打印车间,只见一台台大型激光打印机在安静地工作,24小时生产的自动化车间里,只需2-3名员工按时巡检。 “3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术,这是一个前景广阔的行业。”飞而康市场总监邹宇宏说,金属3D打印是一种激光烧结金属粉末、层层堆叠而成的先进制造工艺,与锻、铸、焊等传统制造工艺相比,拥有可实现个性化设计并制造复杂结构、高效快速、综合消耗低等优势。瞄准前沿技术前瞻布局,早在2012年,公司就引进国外先进技术团队,在无锡成立3D打印基地,可以说是国内首批进军这一新兴行业的高科技企业。 十年沉淀积累,飞而康已经成为国内数一数二的金属3D打印解决方案的提供商,覆盖设计、原材料生产、3D打印零部件制造、后处理、机加工、性能检测、技术咨询与服务等全产业链,更值得一提的是,建立了一个集合钛合金、铝合金、高温合金、不锈钢等6大材料体系、40多款材料的金属3D打印数据库,覆盖原材料成分、激光参数开发、热处理工艺制度、材料冶金性能等多门类数据。十年来,飞而康累计成功打印制造出零件6万多个,涉及航空航天、医疗器械、汽车、电子等多领域。 能干! 助力飞机火箭卫星“上天” 在人们印象中,航空航天绝对属于“高精尖”领域,飞而康凭借什么本事“能干”? “天上的东西叫‘克克黄金’,对于航空航天器而言,减轻重量是不变的主题,而3D打印技术的应用,就可以让它‘瘦身’。”邹宇宏说,一体化3D打印技术的拓扑、点阵、空腔等设计技术,可以实现飞机、火箭、卫星零部件的轻量化。让人自豪的是,作为中国商飞的供应商,飞而康参与了国产大飞机C919的部分零部件开发任务,为C919的舱门结构件进行结构拓扑优化设计,3D打印出来之后,减重达到30%以上,但性能却没有丝毫下降。凭借先进的3D打印技术,飞而康还携手中国商飞共同完成了基于3D打印的零部件设计许用值手册,为大国重器飞上蓝天保驾护航。 事实上,为航空航天飞行器3D打印零部件,就是飞而康的“看家本领”。此次飞而康承担了天龙二号运载火箭TH11闭式补燃循环发动机的部分关键零部件的3D打印任务。邹宇宏拿出一个3D打印的展示件,外表看上去平平无奇,内里却“大有乾坤”。这是用高温合金材料3D打印的火箭发动机推力室身部,部件的里面密密麻麻布满了一道道流道,每条流道横截面仅2-5毫米宽,“这种异形的流道结构传统工艺极难制造出来,但3D打印就可以一体化成型,轻松制造出具有复杂形状且性能优异的零件。” 干得好! 不遗余力对技术攻坚克难 在人们眼中,金属3D打印技术是将极细的金属粉末烧结、堆叠起来,那么,粉末烧结出来的零部件的性能能得到保障吗?3D打印的零部件“上天”能行吗?飞而康给出答案:能,“不仅能干,还能干得好”。 众所周知,“上天”的航空航天器零部件工况恶劣,比如要耐得住高温达1000℃、低温至-200℃的考验,还要经受发射过程中剧烈的震动等,这些都对零件的精密度、冶金质量提出更严苛的要求。飞而康为天龙二号配套的零部件,仅仅一个热处理工艺制度就经过了上百次试验,反复验证才能得到稳定可靠的材料性能数据,才能胜任零件恶劣的使用工况。最终,交付的产品承受住了太空中复杂严峻的考验。
用科技赋能“智造”,对技术不遗余力地攻关,是飞而康“能干好”的底气。3D打印是由点到线、再到面、再到体的成型过程,就像绣花一样,是一点一点“绣”成的,打印出来的产品要保证整个零件各部位的组织性能均一致,控制好变形与开裂是一大难题。
在C919项目的开发过程中,有一个零部件因无法解决变形开裂问题而久久开发不出来,飞而康在大飞机首飞前4个月临危受命,技术团队通宵达旦攻坚克难,打印出的零件日夜“不落地”流转,终于在首飞前3天成功交付。“零件打印出来的一瞬间,全场鼓掌欢呼。”
来源:无锡日报
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