连战连捷，3D打印技术助力实践二十等任务取得圆满成功

 
图1  长征五号三运载火箭发射

   2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场将实践二十号卫星顺利送入预定轨道，任务获得圆满成功。此前的12月20日，长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心，成功执行“一箭九星”任务。在这连续2次发射任务中，实践二十号卫星、中巴地球资源04A卫星、“天琴一号”技术试验卫星上均搭载了我厂采用3D打印技术研制的多种复杂形状结构产品。尤其值得一提的是，铝合金蒙皮点阵式轻量化结构产品、钛合金激光送粉3D打印产品、钛合金激光铺粉3D打印产品首次实现在轨应用。这是继去年嫦娥四号中继星后，我厂3D打印技术取得的又一重大型号应用成果。

图2 实践二十

图3  中巴地球资源04A卫星

   多年来，我厂先后依托总装3D打印技术应用推广项目、装发先进制造课题、科技部重点研发计划、载人航天第三批/四批预研课题等，开展了大量3D打印技术的预先研究，并将课题成果成功转化应用于型号产品研制。几年间，我厂在激光选区熔化（激光铺粉3D打印）、激光直接沉积制造（激光送粉3D打印）等金属3D打印技术以及基于FDM的空间3D打印技术方面取得了重要突破。材料涵盖高强铝合金、钛合金、高温合金、不锈钢、钛铝金属间化合物、连续纤维增强复合材料等多种高性能材料，型号应用领域不断扩大。

图4  激光选区熔化（激光铺粉3D打印）

   在这些发射的航天器型号中，多个3D打印产品采用了拓扑优化和蒙皮三维点阵式新型轻质高刚结构，相比传统的铸造构型，其重量减轻，基频提升，研制周期缩短，3D打印技术优势得到了充分发挥。此外，钛合金主承力框架和短承力框架分别采用了激光送粉和激光铺粉3D打印技术研制，其产品内部晶粒细小，组织致密，激光3D打印钛合金材料的力学性能达到锻件标准。目前，我厂的3D打印技术已在载人航天、深空探测、遥感、通信等多个领域的初样、正样产品研制中得到广泛应用，涉及型号近20个，各状态交付产品500余件，其中已有6个型号的3D打印产品实现在轨应用。

   全力以赴、未来可期，今年将要发射的多个航天器上搭载了我厂研制的3D打印产品。未来，我厂将进一步加强基础研究，不断丰富高性能3D打印材料体系，拓展先进的3D打印工艺技术种类，完善3D打印标准规范体系，强化3D打印核心竞争力，面向客户需求进一步深耕应用，与五院各设计单位共同携手，深入推进3D打印技术在航天器各领域型号的全面应用。

    作者：蒋疆
    图片来自：中国航天科技集团微信公众号