航空航天领域是金属增材制造技术具有挑战性也 有价值的应用场景,对材料的力学性能、构件的尺寸精度和产品的质量可靠性提出了极为严格的要求。中科煜宸自成立以来,始终将航空航天作为关键服务领域之一,其DED和SLM两大技术路线在该领域均取得了丰富的应用成果。
在大型结构件制造方面,中科煜宸的LDM系列DED设备被用于钛合金、高温合金等航空材料的复杂结构件直接成形。大型航空结构件如飞机主承力框、发动机机匣、舱段等,传统制造需要大型锻造设备和数万吨级的模锻压机,投资大、周期长、材料利用率低。中科煜宸的DED技术可在数天内完成此类大型构件的近净成形,材料利用率从锻造的不足20%提升至80%以上,明显缩短了制造周期和降低了原材料成本。同时,DED技术无需模具的特点,使设计迭代和构型优化变得极为灵活,特别适合航空航天领域“多品种、小批量”的制造需求。
在商业航天领域,火箭发动机推力室、喷管、涡轮泵等关键部件的制造是增材制造技术的重要应用方向。中科煜宸参与多项商业航天相关的增材制造技术研发项目,其送粉式DED设备已用于火箭发动机关键部件的成形与修复。铜合金推力室内壁与高温合金外壳的一体化成形,是商业航天领域具有代表性的增材制造应用之一,中科煜宸在该方向上的技术积累为其在商业航天市场的拓展奠定了基础。
在精密零部件制造方面,中科煜宸的RS系列SLM设备在航空航天领域的应用主要集中在复杂内腔结构件、轻量化点阵结构件和集成化组件等方面。以航空发动机燃油喷嘴为例,传统制造需要将多个零件分别加工后焊接组装,工序复杂、重量大、可靠性受焊缝质量影响大。SLM技术可将整个喷嘴组件一体化打印成形,内部流道可实现 的流体动力学设计,重量减轻25%以上,装配工序减少80%。
在旧件修复领域,中科煜宸的DED技术对航空发动机高温合金叶片、钛合金机匣等贵重零件的修复价值尤为突出。航空发动机涡轮叶片在高温燃气冲刷和离心力作用下,叶尖和叶缘容易磨损或烧蚀。传统修复方式为整体更换,单件叶片成本数万至数十万元。中科煜宸的激光送粉DED修复技术可在叶片损伤部位精确堆积与基体同材质的合金材料,经后续机加工后恢复原始尺寸和形状,修复后的叶片可通过与新品相同的无损检测和性能测试标准。这种修复模式可将叶片寿命延长1至2个循环周期,大幅降低了航空公司的运营成本。
中科煜宸还参与了多项国家重点航空航天工程的材料和工艺配套工作,其增材制造产品已通过相关质量体系认证。随着航空航天领域对增材制造技术接受度的不断提高,中科煜宸在该领域的业务有望持续增长。