天龍二號運載火箭本月在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心首飛,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。令人驚奇的是,這款我國商業(yè)航天首飛成功的液體運載火箭里面,有一些關(guān)鍵零部件是由無錫一家企業(yè)應(yīng)用自身的黑科技3D打印技術(shù)“打印”出來的。
這家助力天龍二號“騰飛”的高科技企業(yè),就是飛而康快速制造科技有限責任公司。深耕前沿科技領(lǐng)域敢闖敢干,十年厚積薄發(fā),飛而康自主開發(fā)積累了一個國內(nèi)最全的金屬3D打印材料數(shù)據(jù)庫,尤其在航空航天領(lǐng)域,憑借過硬的3D打印技術(shù),飛而康為航空航天發(fā)動機、衛(wèi)星、空間站等大國重器,成功開發(fā)制造出零部件100多款,為我國航空航天裝備制造提供了強有力的技術(shù)支撐。
會干!十年3D打印6萬多個零件
走進位于無錫高新區(qū)的飛而康3D打印車間,只見一臺臺大型激光打印機在安靜地工作,24小時生產(chǎn)的自動化車間里,只需2—3名員工按時巡檢。
“3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù),這是一個前景廣闊的行業(yè)。”飛而康市場總監(jiān)鄒宇宏說,金屬3D打印是一種激光燒結(jié)金屬粉末、層層堆疊而成的先進制造工藝,與鍛、鑄、焊等傳統(tǒng)制造工藝相比,擁有可實現(xiàn)個性化設(shè)計并制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高效快速、綜合消耗低、低成本等優(yōu)勢。瞄準前沿技術(shù)前瞻布局,早在2012年,公司就引進國外先進技術(shù)團隊,在無錫成立3D打印基地,可以說是國內(nèi)首批進軍這一新興行業(yè)的高科技企業(yè)。
十年沉淀積累,飛而康已經(jīng)成為國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的金屬3D打印解決方案的提供商,覆蓋設(shè)計、原材料生產(chǎn)、3D打印零部件制造、后處理、機加工、性能檢測、技術(shù)咨詢與服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈,更是建立了一個集合鈦合金、鋁合金、高溫合金、不銹鋼等6大材料體系40多款材料的金屬3D打印數(shù)據(jù)庫,覆蓋原材料成分、激光參數(shù)開發(fā)、熱處理工藝制度、材料冶金性能等多門類數(shù)據(jù)。十年來,飛而康累計成功打印制造出零件6萬多個,涉及航空航天、醫(yī)療器械、汽車、電子等多領(lǐng)域。
能干!助力飛機火箭衛(wèi)星“上天”
在人們印象中,航空航天絕對屬于“高精尖”領(lǐng)域,飛而康憑借什么本事“能干”?
“對于航空航天器而言,減輕重量是不變的追求,而3D打印技術(shù)的應(yīng)用,就可以讓它‘瘦身’。”鄒宇宏說,一體化3D打印技術(shù)的拓撲、點陣、空腔等設(shè)計技術(shù),可以實現(xiàn)飛機、火箭、衛(wèi)星零部件的輕量化。讓人自豪的是,作為中國商飛的供應(yīng)商,飛而康參與了國產(chǎn)大飛機C919的部分關(guān)鍵零部件開發(fā)任務(wù),為C919的艙門結(jié)構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計,3D打印出來之后,減重達到30%以上,但性能卻沒有絲毫下降,綜合成本明顯減少。憑借先進的3D打印技術(shù),飛而康還攜手中國商飛共同完成了基于3D打印的零部件設(shè)計許用值手冊,為大國重器飛上藍天保駕護航。
為航空航天飛行器3D打印零部件,就是飛而康的“看家本領(lǐng)”。此次飛而康承擔了天龍二號運載火箭TH-11閉式補燃循環(huán)發(fā)動機的部分關(guān)鍵零部件的3D打印任務(wù)。鄒宇宏拿出一個3D打印的展示件,外表看上去平平無奇,內(nèi)里卻“大有乾坤”。這是用高溫合金材料3D打印的火箭發(fā)動機上的推力室身部,部件的里面密密麻麻布滿了一道道流道,每條流道橫截面僅2—5毫米寬,“這種異形的流道結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)工藝極難制造出來,但3D打印就可以一體化成型,輕松制造出具有復(fù)雜形狀且性能優(yōu)異的零件。”
干得好!不遺余力對技術(shù)攻堅克難
打印的零部件“上天”能行嗎?飛而康給出答案:能!不僅能干,還能干得好。飛而康為天龍二號配套的零部件,僅一個熱處理工藝就經(jīng)過了上百次試驗,反復(fù)驗證才能得到穩(wěn)定可靠的材料性能數(shù)據(jù),才能勝任零件惡劣的使用工況。最終,交付的產(chǎn)品承受住了太空中復(fù)雜嚴峻的考驗。
用科技賦能“智造”,對技術(shù)不遺余力的攻關(guān),是飛而康“能干好”的底氣。3D打印是由點到線,再到面,再到體的成型過程,就像繡花一樣,是一點一點“繡”成的,打印出來的產(chǎn)品要保證整個零件各部位的組織性能一致,控制好變形與開裂是一大難題。在C919項目的開發(fā)過程中,有一個零部件因無法解決變形開裂問題而久久開發(fā)不出來,飛而康在大飛機首飛前4個月臨危受命,技術(shù)團隊通宵達旦攻堅克難,打印出的零件日夜“不落地”流轉(zhuǎn),終于在首飛前3天成功完成并交付。“零件打印出來的一瞬間,全場鼓掌歡呼。”(記者 楊明潔)
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