2020年7月，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功點(diǎn)火起飛凭坪，中國(guó)邁出行星探測(cè)的第一步——奔向火星!這不僅是其首款從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)的運(yùn)載火箭零破，專門(mén)針對(duì)非高液性液體火箭推進(jìn)劑，而且還采用了50個(gè)3D打印機(jī)制作的零件窃等，3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域再立一功甫危。

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)板淀准，正是中國(guó)航天科技集團(tuán)公司中國(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3D打印公司的解決方案加工而成售荆，他們使用了激光燒結(jié)平臺(tái)和高性能材料鼎派，為火箭的靜態(tài)發(fā)射裙生產(chǎn)了50個(gè)零件。

3D打印即快速成型技術(shù)的一種俭柒，又稱增材制造径候，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料帅维，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)速袁。近年來(lái)，3D打印已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域的重要技術(shù)溢傅，可以幫助航空航天設(shè)備減輕重量绳匀、節(jié)省燃料、提高運(yùn)營(yíng)效率炸客、部件整合疾棵、加速上市時(shí)間和減少對(duì)零部件的存儲(chǔ)要求。

航天是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)嚷量，航天飛行器總體設(shè)計(jì)的過(guò)程就是將看似神秘的諸多技術(shù)指標(biāo)細(xì)化分解成對(duì)各個(gè)系統(tǒng)兼具可行性和可靠性的具體設(shè)計(jì)要求陋桂，并最終通過(guò)各個(gè)具體技術(shù)細(xì)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，完成人類翱翔太空的使命蝶溶。其中航天分離技術(shù)恰恰是航天飛行器總體設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)極為關(guān)鍵技術(shù)嗜历。

火箭在工作期間所獲得的速度增量與發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作時(shí)的火箭總重m0和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)束工作時(shí)的總重m1相關(guān)，m0/m1的比值越大抖所，火箭就能獲得越大的速度增量梨州。有效載荷要進(jìn)入太空工作，至少要被加速到第一宇宙速度田轧，多級(jí)火箭通過(guò)不斷將完成工作的部分拋棄暴匠，火箭m0/m1的比值將不斷變化，火箭得以被“接力”加速傻粘，最終達(dá)到理想的入軌速度每窖，在這一過(guò)程中，火箭的各級(jí)間的分離過(guò)程極為重要迹遏。

長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總長(zhǎng)約57米菊蹬，箭體直徑達(dá)5米，不僅是我國(guó)最高懒俊、體積最大的火箭掏谎，也是運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板其單批次加工件數(shù)較少钮瘪，加工頻次較低锄菊，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占犹。而采用3D打印技術(shù)诞昧，則無(wú)需開(kāi)模，一體成型坎隶。

3D打印公司提供了超大打印幅面的尼龍?jiān)霾闹圃旖鉀Q方案刃勤，1000×500×450mm的超大成型缸，可實(shí)現(xiàn)大型產(chǎn)品的一體化成型和小型產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)刮吧。級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板每個(gè)部件尺寸約為370mm*100mm*125mm湖饱，最終整個(gè)部件尺寸直徑約5000mm，采用HT1001P打印近50件拼接而成杀捻，耗時(shí)僅48小時(shí)井厌。

此外，較之原有鋁合金材質(zhì)致讥，該保護(hù)板采用3D打印高分子材料仅仆，安裝更為靈活便捷，表面的紅色噴漆具有防水垢袱、防鹽霧功能墓拜，可起到良好的防護(hù)作用。

3D打印具有較多優(yōu)點(diǎn)请契，可以將原本通過(guò)多個(gè)構(gòu)件組合的零件進(jìn)行一體化打印咳榜，實(shí)現(xiàn)了零件的整體化結(jié)構(gòu)，幫助設(shè)計(jì)者突破束縛實(shí)現(xiàn)功能最優(yōu)化設(shè)計(jì)爽锥。一體化結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)除了帶來(lái)輕量化的優(yōu)勢(shì)涌韩，減少組裝的需求也可以幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效益。此外匙杏，3D打印出的零部件更加精細(xì)模朋，形狀尺寸選擇更多，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行飛行器中的復(fù)雜零部件設(shè)計(jì)時(shí)充陷，以考慮零部件的可制造性轉(zhuǎn)變?yōu)?D打印設(shè)計(jì)思維下的實(shí)現(xiàn)零部件功能性為主谆府。

說(shuō)到3D打印技術(shù)，其作為二十一世紀(jì)炙手可熱的技術(shù)之一徊儿，目前已經(jīng)滲透了包括航空航天在內(nèi)的各行各業(yè)吻唐，此次3D打印技術(shù)與航天材料及工藝研究所的成功合作，既推動(dòng)了增材制造技術(shù)在我國(guó)航天航空領(lǐng)域的深化應(yīng)用泥贷，又實(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，標(biāo)志著我國(guó)航天增材制造邁出了堅(jiān)實(shí)一步硼环。

（南極熊3D打印網(wǎng)）

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