带动航天液体动力升级！航天科技集团六院7103厂增材制造创新中心发展纪实

      近年来，我国航天事业快速发展，宇航发射任务逐年递增，在人员不变、任务量翻番的条件下满足新阶段生产需求，航天科技集团六院7103厂增材制造创新中心以3D打印技术为切入点，深化技术应用推动企业创新发展，向着高质量发展的目标展开一场生动实践。

7103厂增材制造创新中心

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 立足当下，新办法解决老问题

    “3D打印技术与传统制造方法相比，设计灵活、研制周期短，材料利用率高。”7103厂增材制造创新中心主任杨欢庆介绍。例如，现在航天科技集团六院7103厂增材制造创新中心利用3D打印技术生产一件整流栅，生产流程从原先的19个缩短至3个，生产周期从20天缩短为2天，产品合格率显著提升。

2016年长征五号首飞成功，7103厂的3D打印产品随长五亮相太空，首次在宇航发射任务中实现飞行应用。

      随后，在载人航天、月球探测、火星探测、北斗导航、空间站建设等国家重大工程中，7103厂的3D打印产品出现次数越来越多、承担任务越来越重。发动机是火箭的“心脏”，航天液体火箭发动机需要大量采用高温合金、钛合金等难加工材料，设计结构复杂、工艺流程长。为了满足航天液体动力领域的生产需求，7103厂以3D打印领域发展较为成熟的选区激光熔化3D打印技术和激光熔覆沉积3D打印技术为主导，创新优化设计，后处理工艺及质量检测评价展开系统研究，掌握了20余项关键技术，初步构成增材制造应用研究全流程技术体系。

     “工艺成熟的产品在3D打印制造过程中无需太多人工干预，且质量稳定可靠。”杨欢庆介绍，3D打印是一种数字化制造工艺，生产流程主要依赖专业处理软件和生产管理软件，注重前端工艺设计和研发。

目前，7103厂主要将3D打印技术应用于航天液体火箭发动机新研型号研制，重点解决“急、难、险、重、新”的零部组件研制问题，同时承担成熟发动机型号复杂异形构件研制及批产。

截至目前，3D打印技术已经在7103厂40多个型号240余种典型产品中得到使用，产品先后成功参与50余次发射和飞行试验，增材制造创新中心取得了多项技术成果，获得国家科技进步二等奖等8项省部级以上奖励。

 面向未来，新技术适应新需求

在今年的珠海航展上，新一代重型运载火箭、新一代载人运载火箭模型亮相。火箭运载能力大幅提升，对液体动力技术也提出了更高要求。

“我国开展的新一代航天装备研制难度大、性能要求高、研制周期紧。”杨欢庆认为，随着航天发动机设计性能的提升，宇航产品越发复杂精细，3D打印技术可以从根本层面突破传统钱傲制造的技术局限，把图纸设想变为现实。

     2000年前后，7103厂已经开始布局3D打印技术，并引进选区激光熔化烧结装备及技术，用于我国新一代液氧煤油火箭发动机的快速研制。经过多年的技术积累，在技术相对成熟、行业发展相对稳定时成立增材制造创新中心，逐步把3D打印技术应用到工程实践中。

    “3D打印技术与传统制造技术既是互补关系，更是升级换代关系。”杨欢庆说，针对目前传统制造技术中合格率低、流程长、可靠性差的产品，可以采用3D打印进行批产，随着未来航天发动机设计性能提升，3D打印技术能生产出高性能、一体化的复杂构件，从技术层面带动航天液体动力升级换代。

      面向未来发展，7103厂与高校合作，计划培养一批智能制造领域专业人才，增材制造创新中心先后与西北工业大学、华中科技大学组建联合实验室，与西安交通大学成立培养育人基地，形成良好的产学研合作机制。

站在“十四五”开局之年，7103厂将围绕国防军队现代化建设和经济社会发展需求，完成多型先进动力的研制批产工作，在此前研究的3D打印技术基础上，预计在未来2年内建成100台金属增材设备规模的“云端制造”智慧工厂，承担起更重大的研发生产任务。