朋友們,上回小夏帶大家了解了一下最近走紅的消費級3D打印機,今天換個賽道,趁著商業航天逐漸火熱了起來,給大家著重說說,3D打印是如何解鎖高端制造的。
可能有些朋友對3D打印還不太熟,其實它從上世紀80年代就有了,說白了就是一種新的制造方法,其理念就有點像燕子銜泥造窩,材料一點點累加,造出三維物體出來,所以也可以叫增材制造。
那這種“堆材料”的制造方式,放到商業航天領域,到底有啥不一樣的優勢呢?別著急,小夏分四個方面,慢慢跟大家說清楚、講明白。
首先第一個優勢,就體現在設計和研發上:3D打印技術可以幫助航空航天等高端裝備進行快速開發和迭代升級。
大家可能不知道,傳統的火箭發動機,零件動輒成千上萬,而且每個零件的結構都特別復雜。更麻煩的是,這些零件組裝的時候,還得用焊接、鉚接、擰螺栓這些老辦法,不光制造起來費時間,還容易出現誤差累積,時間一長,質量隱患也多。最頭疼的是,要是有一個零件想升級、想改動,那可就牽一發而動全身,整個制造進度都得被拖累,效率特別低。
但3D打印就不一樣了!它能在短時間內,把復雜的零件一體成型,不光大大降低了設備使用的風險,還能讓設計師、研究機構放開手腳,把腦子里最優化的設計構想,真正變成現實。(國盛證券研報:3D打印:解鎖高端制造的“萬能鑰匙”20251217)
說完設計,再說說大家最關心的成本問題。3D打印,絕對是商業航天制造端,降本的核心法寶!給大家舉個具體的例子,一臺2500N火箭發動機的核心零件,用傳統工藝造,得花50萬元;可換成3D打印之后,成本還不到5萬元,相當于直接省了90%!(國金證券研報:3D打印行業研究20260116)
除了降本、提效率,3D打印還有一個大優勢,就是能幫航天設備“減重”,實現輕量化。咱們都知道,在航空航天領域,追求輕量化可是終極目標之一——設備越輕,消耗的燃料就越少,能走得更遠、載得更多。而3D打印,就能通過中空夾層、薄壁加筋,還有鏤空點陣這些特殊結構,再加上一體成型的技術,輕松實現輕量化。
就拿星河動力來說,他們用3D打印造發動機,生產周期只有傳統模式的1/6,制造成本降到了原來的10%,更厲害的是,發動機的重量直接減輕了一半!(國盛證券研報:3D打印:解鎖高端制造的“萬能鑰匙”20251217)
最后,3D打印在實現輕量化的同時,還能解決一個大難題——讓零件的結構和散熱功能集成在一起,像隨形水冷這種復雜的設計,也能輕松實現。還有研究所,利用金屬3D打印技術,做出了復雜內流道的構件,還是一體成型、高質量的那種,給航天彈載的超輕、高效控溫熱控結構,提供了新的思路。
從技術上來看,我國工業級3D打印技術主要以金屬3D打印為核心,其中選擇性激光熔融技術(SLM)占到近9成的份額,也是當前資本市場關注的技術焦點。不過這技術一路走過來,也不是一帆風順的,幾年前還面臨著多激光拼接精度不夠、穩定性差,還有風場均一性不好這些難題。好在隨著行業慢慢發展,不少企業已經突破了這些瓶頸,實現了重大的技術突破。(新華社20260112)
現在,商業航天已經進入了新階段,不光要批量部署星座,還要去探索深空,而工業級3D打印的“輕量化、低成本、高效率”這三個特點,剛好能幫上大忙!未來,等到咱們在空間站、月球基地這些太空環境里,就能利用金屬3D打印技術,就地取材,或者按需制造零部件,到時候,深空探索和航天經濟,都會迎來全新的模式。有研究機構預測,在商業航天政策和未來需求增長的利好下,航天3D打印市場規模有望累積到475億元。(國盛證券研報:3D打印:解鎖高端制造的“萬能鑰匙”20251217)
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