近年，國(guó)內(nèi)航空航天事業(yè)迅猛發(fā)展，增材制造的應(yīng)用不斷深化。2020年對(duì)于我國(guó)的航天發(fā)展而言注定是不平凡的一年，也是我國(guó)航天走向世界的一年。航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)突飛猛進(jìn)的背后也離不開(kāi)制造技術(shù)的升級(jí)換代，3D打印技術(shù)貢獻(xiàn)有目共睹，讓我們回顧2020看看有哪些代表性的應(yīng)用。

下半年，長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功將嫦娥五號(hào)探測(cè)器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，探月工程第三步正式拉開(kāi)序幕。這次“嫦娥”可不止是去往月球繞一圈，而是到月球上“挖土”，并將月球上的土壤和巖石帶回國(guó)。其中，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭上的一個(gè)重要部件——級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板，由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院航天材料及工藝研究所通過(guò)采用華曙高科連續(xù)增材制造系統(tǒng)HT1001P解決方案加工而成。

華曙HT1001P

級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板直徑達(dá)5米，單批次加工件數(shù)較少，加工頻次較低，如采用傳統(tǒng)注塑方式需要使用模具，模具成本高，且模具的保存成本也較高。而采用3D打印技術(shù)，則無(wú)需開(kāi)模、一體成型。華曙高科與航天材料及工藝研究所的成功合作，將保護(hù)板拆分成50件分別打印，每個(gè)部件尺寸約為370mm*100mm*125mm，最后將零件拼接而成，耗時(shí)僅48小時(shí)。該部件的成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)新型大幅面增材制造裝備的應(yīng)用驗(yàn)證。

級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板（材料來(lái)源：華曙高科）

10月，在我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)飛行控制團(tuán)隊(duì)控制下，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作480余秒，順利完成深空機(jī)動(dòng)；

據(jù)報(bào)道，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器安裝使用了超過(guò)100個(gè)3D打印定制的零部件，其中包含相當(dāng)一部分的金屬3D打印零件（如鈦合金等），具有高強(qiáng)度耐高溫耐輻射等各種高性能特征，可以滿足在火星惡劣環(huán)境中正常工作運(yùn)行的要求。高能離子浮塵、空間碎片，要考慮結(jié)構(gòu)的性能和特點(diǎn)，深空探測(cè)器結(jié)構(gòu)包括高剛度、輕量化、尺寸穩(wěn)定性、拓?fù)鋬?yōu)化等等需求。

過(guò)去一年，作為亞洲增材制造領(lǐng)域最大規(guī)模的專業(yè)展覽會(huì)——TCT亞洲展主辦團(tuán)隊(duì)陸續(xù)與增材制造行業(yè)企業(yè)的高層做了不少面對(duì)面訪談。驚奇的是，幾乎所有的高層均表示：即使2020年疫情帶來(lái)了不小的影響，但是國(guó)內(nèi)外航空航天行業(yè)客戶的訂單量均顯著增長(zhǎng)，甚至翻倍！

關(guān)于TCT亞洲展

TCT展源自英國(guó)，2015年進(jìn)入中國(guó)。到2020年，TCT亞洲展已經(jīng)成為亞洲第一、全球第二大增材制造技術(shù)專業(yè)展覽會(huì)。我們將在此一起探索3D打印、增材制造、工程軟件、檢驗(yàn)測(cè)量以及其他相關(guān)創(chuàng)新設(shè)備和工藝所引領(lǐng)的數(shù)字化浪潮。

20年下半年TCT亞洲展采訪南通金源，作為材料廠商，副總經(jīng)理姜勇表示：“2020年航空航天市場(chǎng)進(jìn)入爆發(fā)增長(zhǎng)期，這個(gè)領(lǐng)域迫切需要高強(qiáng)輕質(zhì)的材料，比如鋁合金、鈦合金以及發(fā)動(dòng)機(jī)等部件用到的高溫合金等?！?/p>

3D打印服務(wù)商代表云鑄三維總經(jīng)理李俊鋒表示：“今后公司的目標(biāo)將更加朝著航空航天的領(lǐng)域發(fā)展，行業(yè)需求更大的在于金屬3D打印，原來(lái)金屬打印訂單的比重不到10%，但2020年金屬與非金屬的比重竟達(dá)到了2:3。”

著名設(shè)備廠商SLM Solutions亞太區(qū)總經(jīng)理馬建立在采訪中也同樣說(shuō)道：“中國(guó)市場(chǎng)也是齊頭并進(jìn)，在航天等領(lǐng)域的推進(jìn)速度非?？欤瑐€(gè)人認(rèn)為增材制造的總體成長(zhǎng)速度會(huì)高于預(yù)期，會(huì)有新的加速?！?/p>

3D打印完成的航空航天金屬部件

增材制造優(yōu)勢(shì)顯著

中國(guó)空間技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)部張嘯雨老師分享道：在國(guó)家重大任務(wù)需求的背景下，對(duì)于技術(shù)的要求越來(lái)越高，必須迫切地設(shè)計(jì)出下一代的先進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，而增材制造則是設(shè)計(jì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)最好的技術(shù)手段！

根據(jù)TCT在行業(yè)媒體的調(diào)研中總結(jié)到以下三個(gè)增材制造技術(shù)最明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

一、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化，避免焊接需求，美國(guó)東部時(shí)間2月18日，美國(guó)“毅力”號(hào)火星車在火星成功著陸，為2030年后人類探索火星做準(zhǔn)備。漫游車上的11個(gè)3D打印制成的金屬零件將隨著毅力號(hào)開(kāi)啟火星漫步。其中六個(gè)3D打印熱交換器-掌型鎳合金板，可保護(hù)儀器的關(guān)鍵部件免受高溫影響。通過(guò)傳統(tǒng)制造工藝，需要將機(jī)械加工的熱交換器的兩部分焊接在一起，但是通過(guò)3D打印可以避免焊接的需求，將熱交換器作為結(jié)構(gòu)一體化零件制造出來(lái)。

3D打印熱交換器內(nèi)部（來(lái)源3D科學(xué)谷）

二，快速原型驗(yàn)證，縮短新型航空航天裝備的研發(fā)周期，3D打印技術(shù)讓高性能金屬零部件，尤其是高性能大結(jié)構(gòu)件的制造流程大為縮短。無(wú)需研發(fā)零件制造過(guò)程中使用的模具，這將極大的縮短產(chǎn)品研發(fā)制造周期，能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件。

三、提高材料的利用率，節(jié)約昂貴的戰(zhàn)略材料，降低制造成本。航空航天制造領(lǐng)域大多都是在使用價(jià)格昂貴的戰(zhàn)略材料，比如像鈦合金、鎳基高溫合金等難加工的金屬材料。傳統(tǒng)制造方法對(duì)材料的使用率很低，一般不會(huì)大于10%，甚至僅為2%-5%。屬3D打印技術(shù)作為一種近凈成型技術(shù)，只需進(jìn)行少量的后續(xù)處理即可投入使用，材料的使用率達(dá)到了60%，有時(shí)甚至是達(dá)到了90%以上。這不僅降低了制造成本，節(jié)約了原材料，更是符合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

盤點(diǎn)2021年TCT亞洲展相關(guān)展商

作為今年最大的行業(yè)熱點(diǎn)，TCT主辦方結(jié)合目前為止的展商，為您分門別類，讓您更清晰、更全方位的了解今年行業(yè)展商，無(wú)論是材料、設(shè)備還是服務(wù)您都可以一站式的了解最新行業(yè)技術(shù)突破與革新，讓3D打印技術(shù)更深一步的祝您行業(yè)向前邁進(jìn)！

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