火箭贮箱也能3D打印

发布时间 : 2018-05-16     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  说起3D打印,相信很多人都不陌生,3D打印金银首饰、玩具,甚至是汽车、房子、公交岗亭……不久的将来,火箭贮箱也能3D打印。中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)的设计师们正在研究用这项技术制造火箭贮箱,可有效提升贮箱设计与制造能力。




△3D打印制造的贮箱试验件


  据北京宇航系统工程研究所贮箱结构设计师王非凡介绍,传统火箭贮箱外形为筒状,结构单一,都是采用成形加焊接的方式生产。而针对未来多样化的空间探索任务,贮箱可能会面临太空里冷热交替、太阳辐射等恶劣环境的考验,客观上要求它具有更加复杂、强大的功能。同时,受飞行器外形限制,贮箱的形状也将更加特殊。现有的生产工艺无法满足未来贮箱快速低成本的制造要求。
  立足专业能力建设和技术储备需要,火箭院与西安交通大学国家增材制造创新中心联手,研究用3D打印技术制造火箭贮箱,这在国内尚属首次。
  由于火箭贮箱里要装满液体推进剂,因此它必须具有良好的致密性。同时,贮箱由高强铝合金制成,这种金属在3D打印熔化、凝固过程中极易产生气孔、内裂纹等。这些都是研制团队面临的技术难题。团队通过刻苦攻关,逐一破解了这些难题,预计国内首个3D打印火箭贮箱将于近期面世。
  王非凡介绍,等应力是贮箱等压力容器结构设计的目标,传统工艺无法实现贮箱等强度、等刚度,而使用3D打印技术制造的贮箱可以做到这一点,由于受力均匀,产品的可靠性更高。此外,与传统生产方式相比,3D打印技术还可实现贮箱快速制造,大幅缩短生产周期,适应未来批量生产需要。

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