当电弧增材制造技术与航天相遇，会擦出什么样的火花？

来源：英尼格玛


2022年4月24日是第七个“中国航天日”，这一天也是我国首颗人造地球卫星“东方红一号”卫星发射纪念日，今年的“中国航天日”以“航天点亮梦想”为主题。那么就为大家科学普及一下：电弧增材制造技术如何与载人航天双向奔赴？

电弧增材制造技术
电弧增材制造技术（Wire Arc Additive Manufacture，WAAM）是一种采用电弧或等离子弧作为热源将金属焊丝熔化，在程序或软件控制下采用逐层熔覆原理，根据三维数字模型由线-面-体制造出接近产品形状和尺寸要求的三维金属坯件的先进数字化制造技术。

电弧增材制造技术在航天领域的应用案例
卫星连接器壳体
2013年9月25日我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲固体运载火箭，将微厘空间一号试验卫星送入预定轨道，其搭载的核心部件之一——连接器壳体由中国兵器工业集团材料院宁波所制造。

连接器壳体是火箭与卫星的接口，是保障星箭解锁分离和成功入轨的关键部件，该产品的制造复杂性较高，如果使用传统的焊接办法，易产生缺陷，成品率低，时间成本和经济成本较高。材料院宁波所相关团队采用电弧增材制造技术，成功突破了增材过程中变形大、加工难度高、后处理复杂等技术难题。该技术具有成型速度快、成型件尺寸灵活等优点，尤其在大尺寸、复杂形状构件的高效快速成型方面有着独特的优势。

全尺寸钛压力容器原型
2019年3月7日消息，泰雷兹阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space）的团队成功地制造了用于未来空间探索载人任务的第一个全尺寸钛压力容器原型。该压力容器高约1m，质量约8.5kg，由钛合金（Ti-6Al-4V）制成，采用电弧增材制造（Wire Arc Additive Manufacturing，WAAM）工艺沉积。由于能够直接从数字绘图到最终结构，WAAM将两个独立的部分集成到一个部件中，无需长时间锻造，并大大减少了机械加工产生的废料量。通过使用这种AM方法，该团队使用的原材料比通过传统工艺制造的容器要少30倍。

换句话说，每生产一个容器，就可以节省200多公斤的Ti-6Al-4V。

可回收火箭
Relativity计划3D打印200英尺高的轨道火箭（称为人族1号）的几乎每个组件。其他火箭工厂使用3D打印机快速起草某些组件，但大多数组件是通过复杂的供应链从供应商那里引进的。在Flatvity，火箭部件几乎完全由单臂机器人制造，将金属喷射成设计复杂的部件，可以替代数百个微小部件。大约90% 的火箭是3D打印的。正因为如此，Relativity 说它可以使用不到 1000 个零件，而传统火箭使用超过100000个零件。

据悉，Relativity Space计划2022年将发射世界首枚3D打印火箭。

英尼格玛电弧增材点亮航天梦想
英尼格玛于2011年成立，是一家在电弧增材制造技术深耕11年的企业，占国内电弧增材制造技术领先地位，公司一直秉承“拥有能力承担一定社会责任，具有存在价值的创新型科技公司”的愿景，依托自身在电弧增材制造技术的积累、自主研发的电弧增材制造装备，与航空航天用户紧密联系，不断在该领域中做更多创新性的研究和应用。