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我国实现航天发动机转子3D打印 打破国外垄断局面

导读: 该项目在国内首次实现了3D打印技术在转子类零件上的应用,研究成果也推广应用到航天发动机其它关键零部件的研制,突破了复杂异型薄壁轴承座、中空薄壁主动冷却喷管与细长薄壁内流道喷嘴等产品的制造技术瓶颈,实现发动机关键结构的快速制造,显著提升了航天发动机综合性能。

  近日,31所与西北工业大学联合承担的国家某3D打印制造技术推广应用项目——《激光选区熔化成形技术》(即一种3D打印技术在某涡轮泵上的应用研究),顺利通过现场测试验收。

  该项目以新型航天发动机涡轮泵研制为背景,针对核心零件油冷涡轮叶片轴转子开展3D打印技术工程应用研究,突破了盘轴叶片一体化主动冷却结构设计、转子类零件激光选区熔化成形等关键技术,解放了传统工艺对结构设计的束缚,实现了复杂狭长内通道转子类结构设计制造,使结构的换热冷却效果提升了90%,有效解决了涡轮泵高温热防护技术难题,产品顺利通过高温考核试验。该项目在国内首次实现了3D打印技术在转子类零件上的应用,研究成果也推广应用到航天发动机其它关键零部件的研制,突破了复杂异型薄壁轴承座、中空薄壁主动冷却喷管与细长薄壁内流道喷嘴等产品的制造技术瓶颈,实现发动机关键结构的快速制造,显著提升了航天发动机综合性能。

  2014年,本项目经过层层筛选,最终在3D打印推广应用专题中成功立项,是惟一一个航天发动机领域的项目。项目团队经过近两年努力,成为该专题领域第一个顺利通过验收测试的项目。

  长期以来,关键构件制造和高端机械装备制造一直被国外垄断,“中国制造2025”规划的实施加快了我国打造制造业强国的步伐。3D打印技术具有高柔性、快速响应、制造成本与产品复杂程度关联性较小、适用材料广泛等特点,在航空航天高端制造领域具有广阔的推广应用前景。31所作为我国航天发动机的主要研制单位,一直致力于前沿制造技术的探索研究。为进一步推动3D打印技术在航天制造领域的应用,充分发挥新技术对型号研制的带动作用,31所将创新设计理念,开展基于3D打印制造的一体化结构设计技术研究;提升制造工艺,着重发展钛合金、高温合金材料复杂结构一体化高效成形技术;建立质量体系,形成3D打印成形制造工艺及质量控制标准。
 

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