銷售量超50臺，華曙FS621M助力深藍(lán)航天火箭發(fā)動機(jī)大尺寸噴管一體化快速制造

來源：華曙高科

江蘇深藍(lán)航天有限公司是國內(nèi)早期將3D打印技術(shù)作為生產(chǎn)手段的火箭研制公司，2021年7月，深藍(lán)航天完成了國內(nèi)首次液氧煤油火箭垂直起飛和垂直降落的飛行回收試驗(yàn)；同年10月，再次成功完成百米級垂直回收飛行試驗(yàn)；2022年5月，又成功完成公里級垂直回收飛行試驗(yàn)；6月底，深藍(lán)航天20噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)“雷霆-R1”試車圓滿成功。目前，深藍(lán)航天已經(jīng)成為世界上除了Space X以外，第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復(fù)用全部低空工程試驗(yàn)的公司。

△點(diǎn)擊視頻，詳細(xì)了解華曙高科與深藍(lán)航天合作故事

在火箭自主制造能力建設(shè)方面，深藍(lán)航天今年加大了投入，采用華曙高科大尺寸金屬增材制造解決方案FS621M，進(jìn)行了新的金屬增材制造工程應(yīng)用探索。深藍(lán)航天發(fā)動機(jī)中80%以上零部件采用增材制造工藝生產(chǎn)，利用增材制造技術(shù)一體化和輕量化制造的特點(diǎn)，大幅減少零部件數(shù)量并提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，同時獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品的可靠性。

2022年，深藍(lán)航天采用華曙高科面向航空航天批量生產(chǎn)的高效增材制造系統(tǒng)FS621M，成功實(shí)現(xiàn)多批次火箭發(fā)動機(jī)大尺寸噴管一體化快速制造。該噴管具有復(fù)雜型面和再生冷卻通道，內(nèi)部夾層密排上百條流道，一體化設(shè)計(jì)程度和成形要求較高，高度方向尺寸達(dá)到780mm，在設(shè)計(jì)和工藝上的創(chuàng)新點(diǎn)包括多功能零件一體化設(shè)計(jì)、局部點(diǎn)陣減重設(shè)計(jì)，局部自支撐工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)等。如采用傳統(tǒng)的機(jī)加、焊接工藝則實(shí)現(xiàn)成本高、周期長，合格率低。通過華曙高科金屬增材制造解決方案FS621M，深藍(lán)航天成功實(shí)現(xiàn)其一體化制造成形，將產(chǎn)品“設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、改進(jìn)”周期大幅縮短。

發(fā)動機(jī)是火箭的核心部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密，使用環(huán)境苛刻，對結(jié)構(gòu)和材料性能要求極其嚴(yán)格。深藍(lán)航天增材制造項(xiàng)目經(jīng)理田彩蘭博士表示：“華曙高科FS621M設(shè)備打印速度快，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，符合深藍(lán)航天對3D打印設(shè)備的要求。產(chǎn)品的研發(fā)過程飽含了深藍(lán)航天設(shè)計(jì)師們的創(chuàng)新智慧和艱辛付出。感謝華曙高科提供穩(wěn)定的設(shè)備，助力深藍(lán)航天攻克了發(fā)動機(jī)制造難題，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)噴管的一體化快速制造，不但大大減少了零部件數(shù)量，還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性。”

華曙高科大型金屬增材制造系統(tǒng)FS621M持續(xù)助力航空航天、汽車等制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，其具有620*620*1100mm的成型缸（含基板），單激光或4激光配置，自2020年上市以來，已在產(chǎn)業(yè)化客戶處歷經(jīng)2年多的驗(yàn)證，累計(jì)銷量超過50臺，并還在持續(xù)增加。

△常州鋼研極光列裝多臺華曙高科大型金屬增材制造設(shè)備FS621M

FS621M成型缸體積達(dá)到423L。FS621M可以選配1000w單激光或4×500w激光器，成型材料包括鈦合金、鎳基高溫合金、鋁合金、不銹鋼等。它的誕生，為金屬激光熔融增材制造樹立了新的標(biāo)桿。

△不同光斑掃描示意圖

華曙高科FS621M采用了動態(tài)聚焦技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、一致的光斑直徑。動態(tài)聚焦技術(shù)（三軸振鏡）是一種激光掃描聚焦誤差補(bǔ)償技術(shù)，補(bǔ)償效果高效、精準(zhǔn)，并且支持更大的打印幅面，動態(tài)聚焦技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)光斑尺寸調(diào)整，以兼顧打印質(zhì)量與效率，即在工件輪廓掃描時采用小尺寸光斑，以獲得精細(xì)的表面質(zhì)量，在進(jìn)行工件填充掃描時，采用大尺寸光斑而獲得較高的打印效率。

FS621M的激光系統(tǒng)，可配置1×1000w或選配4×500w激光器。單激光的配置，通過1000w單激光+動態(tài)聚焦+可變光斑+大層厚的組合，加上自主研發(fā)的軟件，也能很好地兼顧成型效率、全幅面均一性、表面光潔度等應(yīng)用需求。

△搭接區(qū)域表面質(zhì)量及內(nèi)部組織

用戶可以根據(jù)打印工件對效率、質(zhì)量以及特殊的需求，靈活選擇“效率優(yōu)先、質(zhì)量優(yōu)先和自定義”三種掃描策略。1000w單激光+動態(tài)聚焦+大光斑+大層厚全套組合，能確保高效生產(chǎn)；在四激光打印時，通過全自主知識產(chǎn)權(quán)的搭接算法，確保拼接精度和力學(xué)性能，使零件打印時均勻、整潔、一致。

與此同時，F(xiàn)S621M還具備先進(jìn)的線性掃描策略，能實(shí)現(xiàn)低至15°無需支持，特別適合有懸空面或復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部件粉面更平整，提高低角度工件打印成功率，提高打印態(tài)部件表面質(zhì)量，減少后處理工藝難度。

FS621M配備全面實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，能進(jìn)行鋪粉檢測、報警處理、質(zhì)量追溯，能實(shí)時掌握每層激光掃描完后成型情況，并進(jìn)行每層鋪粉檢測及智能處理，質(zhì)量可追溯，有效保證設(shè)備高產(chǎn)值高成品率，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

△樣件名稱：航空發(fā)動機(jī)葉片
打印單位：無錫飛而康
打印設(shè)備：FS621M（1000w單激光）
樣件尺寸：590*590*88mm
材料名稱：鋁合金

未來，華曙高科與深藍(lán)航天還將繼續(xù)攜手深入合作，充分進(jìn)行技術(shù)交流，為液體火箭特有構(gòu)件一體化快速成型、超大幅面精密結(jié)構(gòu)件輕量化制造等3D打印技術(shù)提供工程應(yīng)用場景，共同推進(jìn)3D打印技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。

2022年8月31日—9月2日，華曙高科將在2022 TCT亞洲展上，現(xiàn)場展示深藍(lán)航天3D打印火箭發(fā)動機(jī)大尺寸噴管，以及華曙高科穩(wěn)定成熟、開源創(chuàng)新大尺寸增材制造解決方案！

民營航天現(xiàn)在發(fā)展很迅速