飞行器结构产品“无模具”制造，生产效（xiào）率提高一倍，在确保性能不下降的（de）基（jī）础上，成本降低近（jìn）一半，解（jiě）决了传（chuán）统生产（chǎn）模式（shì）中加工时间长、质量管控难（nán）度大（dà）、成本高等难题，通过3D打印（yìn）一体化成型技（jì）术，数（shù）字化（huà）制造能力大幅提升。

近日，中（zhōng）国航天（tiān）科工集团有（yǒu）限（xiàn）公司二（èr）院二部（bù）实现某型飞（fēi）行器产（chǎn）品复杂结构3D打印集成制（zhì）造，这是3D打印技术在航天领（lǐng）域飞行（háng）器研制中的重要（yào）里程碑，进一步提升（shēng）了飞行器轻量（liàng）化水平，为（wéi）未（wèi）来新一代飞行器（qì）发展提供了有力支撑（chēng）。

二部专家介绍，航天飞行器产品结构零部件多，生产周期长、成（chéng）本高。此（cǐ）前，一套复杂结构产品的部件（jiàn）常常由（yóu）数十个零件组成，每个零件（jiàn）都要建立三（sān）维模型并设（shè）计“个（gè）性化”的工艺流程，随后（hòu）在数字机床上逐（zhú）一进（jìn）行生产加工，生产周期往往按月计算（suàn）。同时，由于“车铣刨磨”等传（chuán）统机加工艺的限制，要让飞行器（qì）“瘦身减肥”很困难，直接影响飞（fēi）行器的（de）性能提升。有时（shí）候（hòu），结构设计师为了减少几克的重量也是煞（shà）费苦心。

如今，通过3D打印技术实现面向增材制（zhì）造的一体化结构设计与制造，可使复杂部件的零（líng）件（jiàn）数（shù）大幅减少（shǎo），通过一（yī）体（tǐ）化三（sān）维建模后导入（rù）3D打印机中（zhōng）直接（jiē）成型，一（yī）台（tái）打印机可实现（xiàn）多个零件的同时打印，制造（zào）时间从（cóng）几个月（yuè）缩短到十余天（tiān）。同（tóng）时，随着零（líng）件数量的减少，部件装（zhuāng）配环（huán）节也更简化, 结构（gòu）可靠性和装配效率大幅提升。

通过基（jī）于3D 打印的优化设计，设计师可（kě）突破“车铣刨磨”等（děng）传统机械加工（gōng）工艺限制（zhì），选（xuǎn）择（zé）采（cǎi）用网状支撑、空心流道等更加优化（huà）的（de）结构形式（shì）。相比传（chuán）统棒料或管料的机加方（fāng）式，现在可通过（guò）“一次成型、少量加工”实现高效生产。针对“一次成型”的（de）3D打印产品，只需要对结（jié）构安装（zhuāng）面（miàn）等表面精（jīng）度要求比（bǐ）较高的局部部（bù）位（wèi）进行（háng）少量精加工（gōng）即完成零件生（shēng）产，从而大幅提升生产效（xiào）率。

二部（bù）3D打印青（qīng）年（nián）创新工作室（shì）负责人（rén）金（jīn）先生（shēng）表（biǎo）示，团（tuán）队一直紧跟国内外3D打印技术发展趋势，积极（jí）开展新技（jì）术、新方（fāng）法、新工艺的学习与应用,牵头解决了多个项目结（jié）构轻量化设计与一体化制造难题，力争为先进飞行（háng）器打造更轻、更（gèng）强、更耐（nài）热的“钢筋铁骨”。

3D打印技术是以金属粉末、金属丝为原材料，通过逐层打印（yìn）、堆积成型的方式实现（xiàn）构件一体化（huà）成型的（de）制造技术，涉及数字（zì）建（jiàn）模、机（jī）电控制、材料科学（xué）与工艺技术等（děng）多个领（lǐng）域的交叉（chā）融（róng）合，具有成（chéng）型精度高、制造（zào）周期短、可成型复杂外（wài）形和中空结（jié）构的特点，可满足航天产品“轻量（liàng）化、高性能、快速研制”的设计（jì）与（yǔ）制造需求，被认为是航天领域（yù）未来结构设计与制造技术变革方向之一。

记者了解到，在过去的（de）“十三五”期间，二部紧跟3D打印技术发展步伐，开展面（miàn）向增材制造的结（jié）构产品设计和应用探索, 在复（fù）杂拓扑结构建模技术、优化仿真分析技术、数（shù）字化制造仿真技术、新材料（liào）应（yīng）用等方面开展（zhǎn）了研究工作。以“赛”“研”“用”等多种形（xíng）式，锻炼设计师队（duì）伍，多次组织（zhī）团队参加全国（guó）3D打印设（shè）计大赛并屡（lǚ）创佳绩。

二部结构室相关（guān）负（fù）责人表示，科技人员在提高设计应用能力的同时，将经验固化形成《面向（xiàng）增材制造的结构设计手册（cè）》等知识（shí）成果，使增（zēng）材制造（zào）和优化设计（jì）的理念深入人心，并且在项目研制中取得（dé）了良好实（shí）效。

后续，二部将持续推动（dòng）基于3D打印（yìn）技术（shù）的（de）优（yōu）化设计、应用和产品创新，加强一体（tǐ）化结构的设（shè）计、分析、制造、性能验证等基础能力建设，促进（jìn）新一代（dài）航天飞行器结构性能（néng）提升（shēng）。