走進廠房，和傳統(tǒng)制造廠機器轟鳴、熱火朝天的生產景象不同，這里噪音很小、地板格外潔凈，一臺臺設備整齊列裝，設備內激光飛舞掃描，一層一層鋪疊出產品的真容，一件3D打印的宇航級產品隨即誕生。
今天，在航天科技集團六院7103廠增材制造創(chuàng)新中心，利用3D打印技術生產一件整流柵，生產流程從原先的19個縮短至3個，生產周期從20天縮短為2天，產品合格率顯著提升。
近年來，我國航天事業(yè)大跨步前進，宇航發(fā)射任務逐年遞增，在人員不變、任務量翻番的條件下滿足新階段生產需求，7103廠增材制造創(chuàng)新中心以3D打印技術為切入點，深化技術應用推動企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，向著高質量發(fā)展的目標展開一場生動實踐。
立足當下，
新辦法解決老問題
“3D打印技術與傳統(tǒng)制造方法相比，設計靈活、研制周期短，材料利用率高?！?103廠增材制造創(chuàng)新中心主任楊歡慶介紹，2016年長征五號首飛成功，7103廠的3D打印產品隨長五亮相太空，首次在宇航發(fā)射任務中實現飛行應用。
隨后，在載人航天、月球探測、火星探測、北斗導航、空間站建設等國家重大工程中，7103廠的3D打印產品出現次數越來越多、承擔任務越來越重。
發(fā)動機是火箭的“心臟”，航天液體火箭發(fā)動機需要大量采用高溫合金、鈦合金等難加工材料，設計結構復雜、工藝流程長。
為了滿足航天液體動力領域的生產需求，7103廠以3D打印領域發(fā)展較為成熟的激光選區(qū)熔化成形技術和激光熔覆沉積成形技術為主導，創(chuàng)新優(yōu)化設計，后處理工藝及質量檢測評價展開系統(tǒng)研究，掌握了20余項關鍵技術，初步構成增材制造應用研究全流程技術體系。
“工藝成熟的產品在3D打印制造過程中無需太多人工干預，且質量穩(wěn)定可靠?！睏顨g慶介紹，3D打印是一種數字化制造工藝，生產流程主要依賴專業(yè)處理軟件和生產管理軟件，注重前端工藝設計和研發(fā)。
目前，7103廠主要將3D打印技術應用于航天液體火箭發(fā)動機新研型號研制，重點解決“急、難、險、重、新”的零部組件研制問題，同時承擔成熟發(fā)動機型號復雜異形構件研制及批產。
截至目前，3D打印技術已經在7103廠40多個型號240余種典型產品中得到使用，產品先后成功參與50余次發(fā)射和飛行試驗，增材制造創(chuàng)新中心取得了多項技術成果，獲得國家科技進步二等獎等8項省部級以上獎勵。
面向未來，
新技術適應新需求
在今年的珠海航展上，新一代重型運載火箭、新一代載人運載火箭模型亮相，觀眾紛紛驚嘆于航天事業(yè)的發(fā)展速度?；鸺\載能力大幅提升，對液體動力技術也提出了更高要求。
“我國開展的新一代航天裝備研制難度大、性能要求高、研制周期緊。”楊歡慶認為，隨著航天發(fā)動機設計性能的提升，宇航產品越發(fā)復雜精細，3D打印技術可以從根本層面突破傳統(tǒng)制造的技術局限，把圖紙設想變?yōu)楝F實。
2000年前后，7103廠已經開始布局3D打印技術，并引進激光選區(qū)熔化燒結（SLS）裝備及技術，用于我國新一代液氧煤油火箭發(fā)動機的快速研制。經過多年的技術積累，在技術相對成熟、行業(yè)發(fā)展相對穩(wěn)定時成立增材制造創(chuàng)新中心，逐步把3D打印技術應用到工程實踐中。
“3D打印技術與傳統(tǒng)制造技術既是互補關系，更是升級換代關系?！睏顨g慶說，針對目前傳統(tǒng)制造技術中合格率低、流程長、可靠性差的產品，可以采用3D打印進行批產，隨著未來航天發(fā)動機設計性能提升，3D打印技術能生產出高性能、一體化的復雜構件，從技術層面帶動航天液體動力升級換代。
面向未來發(fā)展，7103廠與高校合作，計劃培養(yǎng)一批智能制造領域專業(yè)人才，增材制造創(chuàng)新中心先后與西北工業(yè)大學、華中科技大學組建聯(lián)合實驗室，與西安交通大學成立培養(yǎng)育人基地，形成良好的產學研合作機制。
站在“十四五”開局之年，7103廠將圍繞國防軍隊現代化建設和經濟社會發(fā)展需求，完成多型先進動力的研制批產工作，在此前研究的3D打印技術基礎上，預計在未來2年內建成100臺金屬增材設備規(guī)模的“云端制造”智慧工廠，承擔起更重大的研發(fā)生產任務。
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