面向3D打印的设计制造一体化探索

紧密围绕航天结构未来发展需求,以增材制造复杂产品研发为研究对象,对实现设计制造一体化的技术路线和关键技术进行分析。把设计、仿真和制造有机统一起来,把工艺设计纳入结构设计流程,通过仿真驱动设计来提高产品质量、降低制造成本。研究成果可应用于航天领域增材制造产品研发,对传统设计制造模式向智能制造转型具有积极探索意义。     

激光增材制造技术在航天构件整体化轻量化制造中的应用现状与展望

激光增材制造技术具有制造精度高、表面质量好以及能够实现悬空、复杂内腔和型面等复杂构件的整体制造等特点,是满足航天领域中复杂薄壁精密构件高精度、高性能制造的理想制造方法。并且,激光增材制造技术对于结构设计的约束较小,可以实现质量分配更为合理的结构设计。同时,激光增材制造技术可以将多个部件焊接/铆接组成零件进行整体制造,大幅减少零件中部件数量。采用激光增材制造工艺可以有效地实现航天构件的整体化、轻量化制造。本文针对国外激光增材制造技术在航天领域中整体化、轻量化制造的应用现状和技术发展的现状进行了分析与展望。     

增材制造标准体系建设探讨

针对增材制造标准缺失、滞后、系统性不足的问题严重制约了增材制造的产业化发展的现状,文章介绍了我国增材制造标准体系建设的构建思路、原则、目标与困难,以期更好地服务我国增材制造标准体系建设和应用工作。     

航天先进轻合金材料及成形技术研究综述

轻合金是现代航天装备轻量化首选材料,高性能轻合金构件制造能力决定了我国航天装备的功能水平与竞争力。为推动先进轻合金材料及成形技术在航天领域的应用,对高性能轻合金材料、铸造、钣金成形、增材制造等技术领域在基础理论、工艺开发、装备研制、工程应用等方面的发展现状进行了梳理,提出了高强耐热铸造镁合金材料、高性能钛铝合金材料、高性能镁合金熔模精密铸造、数字化铸造、旋压成形、超塑成形、钛/铝合金电弧熔丝增材制造等相关技术的后续发展方向。     

增材制造技术在航天制造领域的应用及发展

<正>近年来,随着美国振兴制造业计划和美军技术发展战略的提出,以及太空零重力3D打印机的发射成功,增材制造技术(即3D打印技术)引起各国各领域的高度重视。英国《经济学人报》甚至把增材制造技术提高到推动第三次工业革命的高度。经过近30年的发展,增材制造技术已经从研发转向产业化应用,并正在与信息网络技术深度融合。目前在航空航天、电子、模具、消费品等多行业获得成功应用,其中航空航天领域是其最大的应用领域。航天产品研制生产周期长,且结构精密复杂、多品种、小批量。采用增材制造技术可降     

增材制造技术在液体火箭发动机应用述评

美国普惠洛克达因公司、NASA、太空探索技术公司(Space X)、蓝色起源公司、Rocket Lab公司、空客防务与航天公司及西安航天发动机有限公司等国内外航天企业和科研机构将增材制造技术广泛应用于液体火箭发动机,对其产品、成形工艺、技术路线及发展趋势做了较详尽的介绍。分析了国外增材制造液体火箭发动机关键零部件工程应用和发展思路对我国的启示,并提出了展望。     

面向空间光学遥感器的增材制造技术的发展与应用

增材制造是一项变革性的数字化制造技术,能够实现新型复杂设计的实体制造,已在航空航天领域得到了广泛应用。针对空间光学遥感器的轻量化、高效率、低成本以及快速制造的发展需求,文章通过对增材制造技术在国际空间光学遥感领域的应用研究现状的调研,分析了增材制造技术应用于空间光学遥感器的技术优势。该内容对推动航天先进制造技术的快速发展,加快空间装备的更新换代具有参考价值。     

安加拉及联盟号火箭发动机将采用增材制造技术

正据俄塔斯社2018年2月27日报道,俄国家航天集团近日称,增材制造技术将用于安加拉系列、联盟号5、联盟号2等火箭的液体发动机制造。化学自动装置设计局(动力机械科研生产联合体的下属企业)近日成功完成了使用增材制造技术制造的联盟号2.1b火箭14D23发动机燃烧室的热试车,验证了在液体火箭发动机中使用增材制造技术的可行性。根据化学自动     

美国在轨制造技术发展现状及启示

介绍了美国空间焊接、空间增材制造等技术的发展情况,总结了美国在相关领域的研究热点,包括新型的空间在轨焊接方法、下一代多功能3D打印系统、增材制造实现空间大型结构在轨制造技术等,论述了美国在轨制造技术发展对我国在轨制造技术研究的几点启示。研究结果可为我国在轨制造技术未来研发决策布局提供参考。     

制造成熟度及其在我国航天的应用研究

介绍了美国国防部在采办项目管理中使用的制造成熟度(MRL)方法,分析了MRL对提升我国航天制造能力和改进制造风险管理的应用价值,论述了MRL与技术成熟度(TRL)、产品成熟度的关联关系及其主要针对大批量生产的理论局限性;面向我国航天制造类型多样、制造难度大与批产难度高兼具的特点,提出了我国航天MRL等级定义和评价方法;总结了在我国航天领域开展MRL研究,进行试点应用,建立评估规范和制造成熟度提升机制的建议。     

高通量/甚高通量通信卫星多波束天线馈源阵列先进制造技术研究

高通量/甚高通量通信卫星对多波束天线馈源阵列小型化、集成化、轻量化提出了极高的要求.随着近年来精密制造加工、3D增材打印技术的快速发展,为多波束天线馈电产品的制造加工提供了新的思路和解决方案,为了适应先进制造工艺技术,馈电设计同样需要研究新的结构形式.对多波束天线馈电技术发展进行了总结梳理,针对新型制造加工技术的需求,提出了器件级乃至部件级可行的设计解决方案,为后续新型技术进入航天馈电产品制造领域提供了设计思路和发展方向.     

企业标准体系的建立与完善及对策

介绍企业标准体系的基本构成、特征和建立的原则,就建立完善的企业技术标准体系、制定企业管理标准体系和工作标准等阐述体系建立的途径,并对企业标准体系的管理、完善和改进等有关的几个问题进行探讨。     

NASA对3D打印的火箭发动机燃烧室进行点火试验

正NASA官网报道,NASA正在"低成本上面级发动机"项目下推动增材制造技术的发展,利用增材制造技术大幅降低火箭发动机制造的周期和成本。近期,NASA在马歇尔航天飞行中心成功对3D打印的火箭发动机燃烧室进行了一系列点火试验。上述燃烧室是由铜合金内壁和镍合金外壁两部分组成。此前,马歇尔航天飞行中心已经利用选择     

熔滴过渡模式及丝材对电弧增材制造 Al⁃6.3 Cu合金气孔含量的影响

高强铝合金(Al-6.3Cu)电弧增材制造技术在航天领域具有广泛的应用前景。以电弧增材单壁墙结构为对象,采用气孔面积统计分析的方法,研究了熔滴过渡模式及不同厂家丝材表面质量对成形的Al-6.3Cu铝合金气孔尺寸、数量的影响规律。结果表明,Advanced CMT+P熔滴过渡模式因熔池尺寸小、焊丝与已沉积层表面阴极雾化去除氧化膜充分、熔池搅拌作用强等原因,成形的单壁墙内部气孔较少;丝材表面粗糙度对成形气孔有一定影响,表面粗糙度越高,气孔含量越高。     

复合固体推进剂增材制造技术研究进展

将具有颠覆性的增材制造技术(3D打印技术)应用于复合固体推进剂领域,相比于传统设计和生产工艺,增材制造技术不受装药芯模限制,可设计生产出药型结构复杂、推力可变的药柱,能够大幅缩短工艺周期,提高生产效率和安全性,并有望实现一体化打印成型。综述了国内外增材制造用复合固体推进剂配方设计及药柱性能、增材制造工艺、增材制造系统方面的研究进展。由于复合固体推进剂药浆的粘性和含能特点,目前大部分研究聚焦在材料挤出成型工艺改进及其相应的复合固体推进剂配方调试、打印药柱的性能提升方面。亟需解决大型复杂药柱配方设计、固化时间长、药柱易变形等一系列问题,以实现复合固体推进剂增材制造工程化应用。     

航天智能制造的思考与展望

从宇航制造面临的形势出发,分析了工业4.0中提出的智能制造理念和方法,提出了航天制造技术的发展方向,进而对航天智能制造总体规划进行了阐述,提出了CAST制造的概念,阐述了航天产业云制造、基于数据分析的自动化、基于智能化的制造服务和基于制造模式的转型发展的具体内容和实践,进而提出了利用天地一体化网络实现在轨加工与装配、空间增材制造的空间智能制造设想。     

智能制造技术在航天大型构件中的应用

智能制造是制造技术、系统工程、人工智能与网络技术等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术，可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案，特别适应航天多品种、小批量生产的需要。本文分析了航天大型构件的生产制造现状，并列举了智能制造在航天构件领域应用的情况，分别从体系构架、工艺技术、制造装备、生产管理方面阐述了智能制造的实践应用。结合企业近年来的工作，从数字化的航天产品工艺设计和管理、面向航天复杂构件的智能化装备升级、全过程透明化的智能运营管控、航天智能焊接车间建设探索、数字孪生技术实现虚实融合等几个方面展开论述。     

增材制造工艺规程的标准化工作探析

增材制造是依据三维模型数据将材料连接制作成物体的过程,通常是逐层累加的过程,其广泛应用于航空航天、国防军工、汽车制造、注塑模具等领域。通过分析企业在编制增材制造工艺规程中遇到的问题,总结实际工作中工艺标准化的规范性经验,从工艺文件编号的确定等方面提出解决方法和建议。     

报告：太空3D打印短期难成气候

美国国家研究委员会（NRC）航空航天工程委员会7月18日发表报告,称眼下正在走红的3D打印技术短期内可能并不会引发一场太空制造革命。这项技术又称增材制造。报告称,增材制造技术的具体效益和潜在应用范围尚未得到确定,其近期能力被明显夸大。不过,虽对这项技术态度谨慎,但报告仍认为3D打印有朝一日确实可能会使航天设备设计发生革命。     

国外航天与防务机构仿真标准发展

仿真是利用计算机模型进行的某一层次的风险评估。美、欧等对航天领域的仿真技术的应用非常重视,美国把仿真技术全面应用于概念分析、技术开发、采办、试验、部署、维持、作战效果分析、训练以及产品改进等产品研制的全生命周期,同时,美军、 NASA、 ESA等国外典型航天与防务机构形成了较为完备的航天仿真标准(体系),我国的航天仿真工程应用标准体系建设可借鉴和参考其相关经验。