2025年09月05日 星期五 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

一机集团破译增材 制造工艺应用“密码”

来源:企业家日报 作者:

■ 本报通讯员 张海超

 

增材制造是一种通过逐层堆积材料来制造三维物体的先进制造技术。与传统减材制造不同,增材制造以数字模型为基础,通过计算机控制将材料逐层叠加,最终形成完整的实体零件。

在一机集团特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室中,一台典型复杂装甲构件机器人受控电弧增材设备以每小时10公斤的速度进行装甲构件的打印,逐渐显露出的内部精密结构,标志着增材制造工艺取得突破性进展,推动传统工艺实现“破壁式”创新。

“让增材制造成为真正的生产力”,是一机集团工艺研究所推进增材制造新质生产力创新发展的具体实践。

近年来,随着新型装备典型零部件结构功能一体化、轻量化、高性能的发展需求,改革创新迫在眉睫。

2024年起,一机集团工艺研究所多次主持召开专题推进会议,精心筹划增材制造工艺革新蓝图。坚持以装备研制需求为导向,将技术攻关、工艺创新作为高质量发展的动力引擎,组建高能团队,寻求工艺瓶颈的切入口和发力点。创新性地将热处理、机加工、焊接等传统工艺与增材制造相结合,提出通过三维设计数据直连制造环节,从根本上解决复杂结构件一体化成型和轻量化制造问题,“破局”之路迎来曙光。

科研产品结构设计往往需要多次迭代优化,随之带来的是重新开模、制造工装等多工序调整,过程繁琐且成本较高。为进一步提高产品研制质量与效率,研究团队瞄准增材制造一体成型、能量源关键参数控制、拓扑优化结构设计、质量在线监测与闭环控制等核心技术,聚焦低成本制造,展开技术攻关,将数十个零件组装的复杂结构简化为单件制造,通过离散到堆积的制造原理,将材料利用率提高到95%以上,不仅提升设计响应速度,还让“零浪费制造”从概念走向现实。

通过不懈探索与攻关,成功突破多项关键性技术瓶颈,先后完成基于增材制造的一体化结构设计、钛合金增材工艺技术研究及样件试制,从理论与实践两方面确立了“增材制造一体化成形”的技术体系方向。同时,研究团队积极申报自治区、兵器工业集团等上级部门科研项目。获批2项科研项目,获得外部资金支持近2000万元,有效解决了新技术研究过程中的资金问题。

“今年年初,电弧增材内置空腔结构钛合金行动部件、激光增材制造内置流道结构铝合金行动部件研制成功,实现了设计端对该类部件轻量化及功能集成的预期目标。”一机集团工艺研究所负责人说。“截至目前,增材制造一体化成型技术已完成研发试验建设工作,初步实现复杂结构件的一体化成型与轻量化制造,对于提升装备性能、优化资源配置以及促进产业升级具有深远意义。”