全3D打印航天關鍵承力件通過飛行考核

來源：中國航天報

據了解，5月5日，中國航天科技集團有限公司抓總研制的長征五號B運載火箭首飛取得圓滿成功，同期一院211廠研制的全3D打印芯級捆綁支座順利通過飛行考核驗證。捆綁支座是連接火箭芯級和助推器用于傳導助推器巨大推力的關鍵產品，飛行時承載200余噸集中力。這是航天領域迄今為止集中力承載環(huán)境最“惡劣”的3D打印產品，也標志著211廠又一增材制造技術方向實力躍居國內先進行列。

研制過程中，為了大幅度減重，設計人員對捆綁支座這一關鍵主承力構件進行了系統(tǒng)優(yōu)化，最終選用了以最優(yōu)傳力路徑設計的鈦合金構件，可有效減重200千克。
然而，用傳統(tǒng)方法制造的鈦合金關鍵承力件，其可加工性、組織性能一致性、制造周期等不能滿足型號需求。為此，型號隊伍首次采用3D打印技術研制這一主承力件。面對大尺寸、高精度、高性能要求的零件，211廠增材制造中心從確保產品整體質量可靠性出發(fā)，放棄慣常采用的復合3D打印方案，選擇了技術難度更高的全3D打印。同時，為進一步提高產品性能，該中心選擇了工藝控制難度更大的極遠離平衡態(tài)成形方法。

經過近4個月的工藝摸索，增材制造中心解決了大尺寸零件成形易開裂等難題，于2018年3月成功研制出首件全3D打印芯級捆綁支座產品。隨后，該中心加速推進工程化應用進程，全面掌握全流程制造關鍵技術，產品先后通過300噸級、400噸級的全面地面考核，充分驗證了產品的可靠性，具備批生產條件。2019年3月，正式產品交付。

產品性能檢測結果顯示，經全打印的鈦合金材料靜載屈服強度略優(yōu)于、延伸率遠優(yōu)于國內同期工程應用水平，強塑積提升一倍以上，全產品剖切性能離散度達到鍛件水平要求。

據悉，211廠將持續(xù)提升該產品的批生產效率，并推進該技術在未來航天型號大型集中傳力機構中的應用。