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軍工航天新聞

2025年服務中國航空航天等領域的金屬3D打印裝備將超六百台

星之球科技 來源:3D打印技術參考2021-11-11 我要評論(0 )   

10月10日,據俄羅斯國家技術集團官網消息,俄技集團增材技術中心成為(wei) 俄羅斯國內(nei) 首家獲得俄工貿部批準進行航空部件和其他零配件批量化3D打印製造的企業(ye) 。俄技集團增材技...

10月10日,據俄羅斯國家技術集團官網消息,俄技集團增材技術中心成為(wei) 俄羅斯國內(nei) 首家獲得俄工貿部批準進行航空部件和其他零配件批量化3D打印製造的企業(ye) 。俄技集團增材技術中心總經理弗拉季斯拉夫•科奇庫羅夫表示,對安全性要求極高的航空製造業(ye) 是知識密集型行業(ye) 之一,這是增材技術以及俄羅斯航空製造業(ye) 發展的一個(ge) 新的重要階段。

目前,俄技集團增材技術中心是俄羅斯國內(nei) 最大的3D打印設備園區,擁有41台增材及輔助設備,能夠生產(chan) 450種部件。俄技集團表示,其正在使用3D打印技術生產(chan) PD-35發動機部件,這款大推力航空發動機將用於(yu) CR929俄中寬體(ti) 客機。

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俄首次批量化3D打印航空部件

相比俄羅斯,中國在3D打印技術方麵的發展和應用可以通過類似的數據得到證明,3D打印技術參考進行了歸納:

11月8日,國內(nei) 知名的金屬增材製造商鉑力特宣布3D打印服務廠房SLM設備達到200台。

10月11日,國內(nei) 知名的金屬增材製造商鑫精合在央視新聞聯播中被報道獲得國家開發投資集團先進製造產(chan) 業(ye) 投資基金數億(yi) 元投資,工廠已有180餘(yu) 台金屬3D打印機。

5月18日,中國鋼研科技集團旗下專(zhuan) 注於(yu) 航空航天及民用合金零件增材製造業(ye) 務的控股子公司鋼研極光舉(ju) 行投產(chan) 儀(yi) 式,公司將總投資10億(yi) 元,計劃於(yu) 2025年前,實現3D打印設備裝機量達到150-200台,完成重點產(chan) 品批量生產(chan) 。

2020年5月,飛而康宣布打造世界一流的增材製造超級工廠,規劃設備50餘(yu) 台,並計劃在2022到2023年內(nei) 再投入一倍的設備來產(chan) 業(ye) 化生產(chan) ,屆時金屬3D打印機將達100台。

屆時,國內(nei) 麵向金屬3D打印服務的裝備數量保守估計也會(hui) 超過600台,盡管設備之間麵向的應用領域不隻有航空航天,但規模依然龐大。

綜合考量成本和加工效果,航空航天成為(wei) 了3D打印最優(you) 應用領域。一個(ge) 新的加工技術對於(yu) 企業(ye) 來說,核心考慮的是成本與(yu) 加工效果,如果更低的成本實現了同樣的加工效果或更高的成本實現了更優(you) 的加工效果則均有應用的空間,而航空航天領域由於(yu) 對成本相對不敏感,3D打印的優(you) 勢就被顯著的放大。

無論是既有現狀,還是未來布局,如果沒有批量化應用為(wei) 前提,國內(nei) 幾無可能進行如此大規模投資。

根據3dpbm數據,全球航空航天增材製造市場空間有望從(cong) 2020年的30億(yi) 美元增長至2030年170億(yi) 美元,保持19.36%的年複合增長率,這其中包含了增材製造設備、材料與(yu) 相關(guan) 產(chan) 品,其中設備市場規模則有望保持近13%的增長率。

航空航天領域為(wei) 3D打印應用提供了無限空間

技術進步推動3D打印相比傳(chuan) 統加工方式盈虧(kui) 平衡產(chan) 量不斷提升。在以技術革新追求大規模生產(chan) 前,3D打印通常僅(jin) 在產(chan) 量較低時具有經濟性,因此適合定製化、設計快速迭代的小批量製造。伴隨著目前設備、材料、服務供應商技術不斷突破,3D打印開始逐步在大規模生產(chan) 上具有經濟性,具有大規模生產(chan) 能力的“增材製造2.0”將使3D打印迎來一個(ge) 高速發展的十年。

與(yu) 此同時,隨著我國國防戰略全麵轉型,航空航天裝備升級換代節奏有望加快,航空航天零部件製造正處上升期。隨著國家“十四五”規劃重點內(nei) 容將圍繞新一代航空裝備、精確打擊武器、無人裝備及信息化裝備為(wei) 重點,新一代航空航天裝備及精確打擊武器將進入批量裝備階段,同時隨著軍(jun) 民融合改革的深入推進,主機廠一般能力產(chan) 能將進一步釋放到上遊民營企業(ye) 。

飛而康增材製造工廠

鑫精合增材製造工廠

鉑力特增材製造工廠

在導彈研發和製造方麵,3D打印獨特的輕量化製造特點能夠提升導彈的使用效益。根據解放軍(jun) 報信息,3D打印導彈與(yu) 傳(chuan) 統製造方法相比,不僅(jin) 能夠降低成本,還能極大縮短導彈零部件的設計和更新時間,3D打印技術也解除了彈頭製造中的各種限製,可以改善導彈的熱力學性能並嚐試之前無法使用的設計。雷神、洛克希德•馬丁等公司早在2016年就已嚐試通過3D打印尋找新的導彈部件製造方法,根據公開資料信息,導彈彈頭減重1KG,可增加12至15km的射程。因此認為(wei) 3D打印對導彈性能具有明顯提升,在該領域需求有望持續提升。根據國防部信息,2021年上半年全軍(jun) 基礎訓練強度明顯增大,彈藥消耗大幅增加,采購量也有望持續上升。

中國航天科工二院采用3D打印技術在飛行器研製中取得重要裏程碑

在軍(jun) 機研發和製造方麵,我國新一代軍(jun) 機廣泛采用3D打印技術。我國第一款艦載戰鬥機殲-15、多用途戰鬥轟炸機殲-16、第一款本土隱形戰鬥機殲-20及第五代戰鬥機殲-31的研發和製造均普遍使用了3D打印技術。俄技集團也指出,采用工業(ye) 化3D打印,可將某些部件的製造時間從(cong) 6個(ge) 月縮短到3周。3D打印製造出來的部件在性能不變的情況下更輕,有望提高飛機載荷、優(you) 化飛行特性。國防大學軍(jun) 事後勤與(yu) 軍(jun) 事科技裝備教研部李大光教授表示,上世紀八九十年代,要研發新一代戰鬥機至少要花10-20年的時間,而借助3D打印技術,最少隻需3年時間就能完成。目前,我國先進戰機正處於(yu) 高速列裝階段,為(wei) 3D打印技術批量化製造零件釋放了增量空間。

翼龍無人機上麵的3D打印應用,來源:2021增材製造材料創新發展論壇直播

在民機研發和製造方麵,鉑力特、飛而康等增材企業(ye) 均參與(yu) 了C919驗證機零部件的試製工作,保障了首飛成功。與(yu) 此同時,鉑力特後續為(wei) 國產(chan) 各類飛機製備了近2萬(wan) 個(ge) 零部件,其中絕大部分已裝機使用。根據商飛公司市場預測年報,2020至2039 年中國新機交付價(jia) 值量將達到1.33萬(wan) 億(yi) 美元,成為(wei) 全球最大客機新機交付市場,增材製造行業(ye) 將有望充分受益中國客機發展市場。

3D打印確保了C919的成功首飛

航天領域為(wei) 3D打印應用提供了無限空間。從(cong) 長征五號B運載火箭、“嫦娥”係列到新一代載人飛船和火星探測器,從(cong) 小到結構支架、發動機零件,大到主承力大底,3D打印的零部件已經通過了地麵測試和各項環境考核,為(wei) 載人空間站、月球和火星探測以及北鬥導航等航天重大工程的實施提供了技術支持和保障。按照國家航天局未來將重點推進行星探測、月球探測、載人航天、重型運載火箭、可重複使用天地往返運輸係統、國家衛星互聯網等重大工程的計劃,增材製造技術在該領域將大有可為(wei) 。

增材製造技術在航天領域將大有可為(wei)

END

航空航天無疑是金屬3D打印發揮作用的重要領域,麵向巨大的應用市場,以鉑力特、飛而康、鋼研極光等為(wei) 代表的民營企業(ye) 隻是3D打印技術的部分服務商,航空航天係統內(nei) 部同樣擁有各式各樣的增材製造生產(chan) 線。因此,麵向航空航天領域,金屬3D打印批量化製造將加速發展。


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