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行业领域

航空航天技术,新材料技术

需求背景

随着航空航天技术的飞速发展，对于超大尺寸精密零件的需求日益增长。传统的制造方法已经无法满足这些零件的精度和质量要求，因此，高效益增材制造装备与工艺核心技术应运而生。这种技术通过逐层堆积材料来制造零件，具有高度的设计自由度、短周期、低成本等优点，为航天动力超大尺寸精密零件的制造提供了新的解决方案。

一、高效益增材制造装备与工艺核心技术概述

高效益增材制造装备与工艺核心技术主要包括以下几个方面：

1. 金属粉末床熔融（SLM）技术：通过激光或电子束将金属粉末熔化成液态，然后逐层堆积，最后经过冷却凝固形成零件。这种方法可以实现复杂结构的高精度制造，但成本较高。

2. 选择性激光熔化（SLM）技术：利用高能激光束对金属粉末进行局部熔化，使其粘结在一起形成零件。这种方法可以实现大尺寸零件的高效制造，但精度较低。

3. 电子束选区熔化（EBM）技术：利用电子束对金属粉末进行局部熔化，使其粘结在一起形成零件。这种方法可以实现高精度、高效率的制造，但设备成本较高。

4. 三维打印技术：通过喷射、挤出等方式将材料逐层堆积形成零件。这种方法可以实现低成本、快速制造，但精度和性能受限。

二、航天动力超大尺寸精密零件的高效益增材制造技术应用

1. 发动机喷注器：喷注器是火箭发动机的关键部件，其形状复杂、尺寸较大。采用高效益增材制造技术可以实现喷注器的高精度制造，提高发动机的性能和可靠性。

2. 涡轮叶片：涡轮叶片是航空发动机的核心部件，其工作环境恶劣、承受高温高压。采用高效益增材制造技术可以制造出具有高强度、高耐热性的涡轮叶片，提高发动机的寿命和效率。

3. 航天器结构件：航天器的结构件通常具有复杂的形状和较大的尺寸，采用传统制造方法难以实现。采用高效益增材制造技术可以降低结构件的重量和成本，提高航天器的性能。

4. 航天推进器：航天推进器需要承受极端的温度和压力，其零件需要具有极高的强度和耐磨性。采用高效益增材制造技术可以制造出具有优异性能的推进器零件，提高航天器的安全性和可靠性。

三、航天动力超大尺寸精密零件的高效益增材制造技术发展趋势

1. 设备性能提升：随着高效益增材制造设备的不断改进，其加工速度、精度和稳定性将得到进一步提高，为超大尺寸精密零件的制造提供更强大的支持。

2. 材料研发：为了满足航天动力超大尺寸精密零件的性能要求，未来将加大对高性能金属材料的研发力度，提高零件的强度、耐磨性和耐高温性。

3. 工艺优化：通过对高效益增材制造工艺的不断优化，提高零件的制造效率和质量，降低生产成本。

需解决的主要技术难题

拟解决的问题：

产品结构的设计、材料的选用等，受制于传统加工方法、制造能力的制约，难以满足对动力系统的高性能要求，发动机的整体性能水平提升空间有限；

产品研制流程冗长，生产柔性较低，对研发阶段的结构状态响应较慢，导致新产品的研制验证周期暂无法满足市场需要。 

期望实现的主要技术目标

主要技术指标：达到国际先进水平。

技术成熟度、条件：达到自主可控的航天动力超大尺寸精密零件高效益增材制造装备与工艺体系。 

处理进度