“根本做不过来,目前订单已排到了2027年。”连日来,在宁波前湾新区企业中科祥龙轻量化科技有限公司的3D打印智能工厂车间内,几十台工业级金属3D打印设备正在满负荷运作。企业联合创始人诸梦醒表示,一季度,企业产值同比增长380%。
据悉,3D打印又被称为“增材制造”,不同于传统制造业机械加工的减材制造,它以数字模型文件为基础,将专用金属、非金属及医用生物材料等,通过软件与数控系统设计优化制造实体物品。
作为前湾新区最早引进孵化的空天产业企业之一,中科祥龙面向航空航天、低空飞行器、医疗器械、模具制造、消费电子等领域,提供增材制造结构轻量化设计和功能一体化制造的整体解决方案。企业用短短4年间完成了从初创发展到国内商业航天轻量化制造领域领军企业的华丽变身。仅2024年,中科祥龙就承接商业航天项目27项,产品覆盖卫星、火箭等领域,市场占有率持续位居全国前三,年销售额同比增长800%。
中科祥龙的跨越式发展来源于不断创新。在近期的各类行业展会上,企业向来自世界各地的客户展示了与国际商用发动机公司合作的增材制造最新成果——K438金属粉末(镍基高温合金)3D打印的大尺寸飞机发动机热端零部件(TVF),带冷却高耐温中间支承。该部件在发动机中负责受力、降噪与吸振,对于部件性能要求极高。企业依靠先进的SLM铺粉增材制造技术工艺对其进行产业化,并在国内率先推出。
K438金属粉末具有优异的耐腐蚀性能和高温强度,在航空发动机、燃气轮机、能源发电等领域有着巨大的应用潜力。中科祥龙针对实体承力和精细尺寸功能结构,采用变层厚与优化扫描策略结合的打印方案,克服K438金属粉末在选择性激光熔化成型过程中存在的高裂纹敏感性、致密度差的缺点,平衡了制造效率和材料性能。打印后的零部件力学性能出色,接近锻造金属性能。
“在航空航天领域,SLM打印技术优势显著,可以满足高性能与轻量化的双重要求”。诸梦醒说。经过不断的技术研发和工艺精进,企业通过打印优化设计的内部结构实现部件减重,降低飞行器能耗,又能快速响应小批量、定制化的生产要求。以TVF产品中间支承为例,该部件拥有复杂的内流道和8个不同的叶型叶片,一体铸造难度极大,同类产品的铸造工艺开发超十年。而中科祥龙采用的SLM一体化打印技术则可直接制造复杂、高精度、高性能金属零部件,如涡轮叶片、燃油喷嘴等,实现更复杂冷却结构设计,提高发动机热效率与可靠性,零件设计迭代进度缩短10倍,研发成本大幅下降。
随着航空航天、低空经济等领域的快速发展,对于零部件轻量化的需求越来越迫切,中科祥龙凭借强大的技术创新能力和产业协同模式,实现复杂结构的一体化成型,大幅缩短生产周期,提高生产效率,航天零部件制造成本下降40至60%,且精准度大幅提升,性能更加稳定可靠。
目前,中科祥龙的数字工厂模式已向汽车、医疗领域延伸,支撑客户产品迭代周期缩短60%。此外,随着可复用火箭技术的成熟和商业航天的快速发展,企业正加速布局卫星批量化制造,通过智能生产线工艺参数优化,有效缩短单星制造周期约80%,为低轨星座组网提供了关键支撑。“企业还将持续拓展3D打印技术在更多领域的应用,进一步提升其在制造业中的市场份额。” 诸梦醒表示。