長征五號火箭主承力構(gòu)件實(shí)現(xiàn)3D打印

2016年6月17日，南極熊獲悉，近日中國航天科技集團(tuán)公司一院211廠利用激光同步送粉3D打印技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了長征五號火箭鈦合金芯級捆綁支座試驗(yàn)件的快速研制，這是激光同步送粉3D打印技術(shù)首次在大型主承力部段關(guān)鍵構(gòu)件上應(yīng)用。

該產(chǎn)品的試制成功對拓展3D打印技術(shù)在箭體結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域的應(yīng)用、豐富大型難加工金屬結(jié)構(gòu)件研制技術(shù)手段具有重要意義。

據(jù)悉，捆綁支座為運(yùn)載火箭主承力構(gòu)件，綜合力學(xué)性能要求高，目前主要采用加工性能較好的高強(qiáng)鋼，通過鍛造再機(jī)加的方式成形。但這一加工方式存在材料去除量大、加工周期長等問題。

面對新型號減重的迫切需求，該廠提出采用具有更高比強(qiáng)度的鈦合金材料，利用激光同步送粉3D打印工藝，實(shí)現(xiàn)捆綁支座的整體成形。經(jīng)過系統(tǒng)工藝研究，該廠試制的產(chǎn)品順利通過了成分、組織性能、表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量等各類檢測，整體綜合性能達(dá)到鍛件水平，且較原設(shè)計(jì)減重30%。

激光同步送粉3D打印技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了難加工金屬材料的快速成型，同時(shí)還為箭體主承力部段的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
來欣賞一下，長征五號火箭的發(fā)動機(jī)點(diǎn)火試車監(jiān)控視頻，相當(dāng)震撼。

同時(shí)，長征五號火箭在設(shè)計(jì)的過程中，使用了數(shù)字化設(shè)計(jì)。航天科技集團(tuán)一院長征五號火箭總體主任設(shè)計(jì)師何巍介紹：“開展數(shù)字化設(shè)計(jì)工作最大的好處就是把所有的模型都建立成為三維的，這樣大幅縮短了我們工作量。舉個(gè)例子，傳統(tǒng)火箭要做一個(gè)裝配的話，必須得把所有的產(chǎn)品全都生產(chǎn)制造出來才能進(jìn)行實(shí)體裝配，確認(rèn)這些產(chǎn)品之間是否是合適的。但是對于長五來說有了三維模型設(shè)計(jì)以后，我就進(jìn)行全數(shù)字化的三維裝配工作，這樣就可以節(jié)省掉一個(gè)實(shí)物裝配的工作量，大幅提高了我們的效果和效率。”