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國產(chǎn)快舟一號火箭使用固體火箭發(fā)動機（資料圖）　

3D打印已經(jīng)在工業(yè)領域廣泛應用，甚至已經(jīng)成為一個國家前沿工業(yè)技術水平的標志。歐美發(fā)達國家已經(jīng)將一些3D打印的發(fā)動機部件用于航空發(fā)動機的測試之中。據(jù)中國航天科工集團官方網(wǎng)站報道，日前，中國航天科工六院41所應用3D打印技術研制的某型號發(fā)動機點火裝置成功通過發(fā)動機地面試車考核。標志著我國3D打印技術首次在固體火箭發(fā)動機試車上成功應用。

發(fā)動機點火裝置殼體結構復雜，加工成本高，周期長，難度大，為了解決這些瓶頸問題，41所點火技術研究室將3D打印技術引入到點火裝置殼體研制過程中，并聯(lián)合國內(nèi)3D打印設備廠商打印了首批點火裝置殼體。為了確保3D打印的點火裝置殼體性能能夠滿足設計要求，前期，41所設計人員對3D打印的主要工藝進行了調(diào)研，確定了工藝路線，加工了上百個3D打印試樣，并進行了多次單項點火試驗，考核點火裝置殼體性能，為3D打印點火裝置殼體成功在發(fā)動機試車中的成功應做打下了基礎，并確保了地面試車的一次成功。

后續(xù)，41所將在功能性優(yōu)先設計、優(yōu)化設計、設計引導制造等方面充分利用3D打印技術的優(yōu)點，實現(xiàn)技術應用拓展，同時，進一步探索將3D打印技術應用到更多類型的點火裝置殼體生產(chǎn)和發(fā)動機其他零部件產(chǎn)品的生產(chǎn)中，為發(fā)動機從設計源頭減低成本提供參考和借鑒。

金屬材料的3D打印技術主要是以金屬粉末、顆?；蚪饘俳z為原料，通過CAD模型預分層處理，采用激光束熔化材料、凝固，形成堆積生長的一種金屬材料增材制造技術。與傳統(tǒng)車床、CNC數(shù)控機床等金屬加工技術相比，該技術具有無模具自由成型、加工速率快、小批量零件生產(chǎn)成本低、加工復雜異形結構能力強、多種材料任意復合制造等優(yōu)勢，近年來引起了國內(nèi)外航空航天單位的廣泛關注。將金屬3D打印技術引入航天發(fā)動機零部件制造領域，可響應快速制造需求，對提升我國發(fā)動機設計與制造能力具有重要意義。

曾參與金屬3D打印航天發(fā)動機復雜、關鍵、重要零部件試制的北京動力機械研究所工藝技術負責人表示，新一代航空、航天發(fā)動機在預研階段具有設計方案多變、狀態(tài)反復頻次高等特點，這對于快速制造響應能力的要求十分苛刻。同時，為提高發(fā)動機各項性能指標，零部件結構也更加趨于復雜化，這都為發(fā)動機試制階段工作增添了不小的困難。

此前，中國國產(chǎn)3D打印技術已經(jīng)在航空領域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應用，國產(chǎn)3D打印技術在國際上屬于領先行列，擁有多款大小不一的金屬3D打印機，在航空材料制造方面，可以實現(xiàn)從細微零部件到大型機體承重構件的整體打印。原材料來源使用高品質(zhì)合金粉末，成分滿足相關航標、國軍標、ASTM、AMS等技術要求。目前，大型金屬3D打印設備已經(jīng)投入軍事領域使用，在國產(chǎn)殲-15、FC-31、C-919等飛機上廣泛應用。