- 轻量化金属3D打印航天零部件，制造成本下降 40%- 60%；
- 将某型关键结构件减重 42%，研发周期也从传统工艺的 18 个月压缩至 5 个月。
△中科祥龙联合创始人诸梦醒 2025 年 3 月 25 日至 26 日，深圳迎来了备受瞩目的 2025 商业航天大会。南极熊获悉，在这场汇聚了众多商业航天领域精英的盛会上，国内商业航天轻量化制造领域的领军企业中科祥龙带着其先进的技术和理念惊艳亮相，向业界展示了其如何通过四大技术体系重构商业航天制造范式，支撑低成本规模化发展。
南极熊对中科祥龙联合创始人诸梦醒进行了特别专访。
一、增材制造导向的设计革命：开启航天制造新时代 在传统航天制造领域，设计与制造往往是两个相对独立的环节，设计图纸的复杂性常常受限于传统制造工艺的局限性。然而，中科祥龙依托中国科学院宁波材料技术与工程研究所超算中心的强大算力支持，构建起参数化建模与多学科仿真平台，实现了飞行器结构的“性能 - 成本 - 工艺”多目标优化，彻底打破了这一传统模式。
通过蜂窝夹芯结构重构与应力动态模拟，中科祥龙成功将某型关键结构件减重 42%，同时保持刚度指标不变。这一成果不仅显著降低了航天器的发射成本，还提升了其在太空中的机动性和灵活性。后处理工序减少了 70%，研发周期也从传统工艺的 18 个月压缩至 5 个月，极大地提高了研发效率，缩短了产品上市时间。
中科祥龙独创的特征识别算法更是为增材制造带来了革命性的变革。该算法能够自动匹配最优打印参数，将复杂舱段的工序从 12 道简化为 3D 打印一次成型。这种从复杂到简单的转变，不仅减少了人为操作带来的误差，还提高了生产效率和产品质量。目前，中科祥龙已形成年处理 200 + 项型号设计的工程化能力，为商业航天的快速发展提供了坚实的技术支撑。
二、光整形工艺装备集群突破：提升制造精度与效率 在增材制造过程中，光整形工艺装备是确保打印质量和效率的关键因素。中科祥龙自主研发的环形光斑动态调控系统，通过高斯光束与环形光斑的协同作用，使能量密度均匀性提升了 65%。这一技术突破，使得打印出的零部件在保证致密度≥99.95% 的同时，打印效率提高了1.8 倍。
针对镍基高温合金这一在航天领域广泛应用的材料，中科祥龙开发了光斑能量补偿算法，将缺陷发生率从行业平均 8% 降至 1.2%。这一成果不仅提高了零部件的可靠性，还降低了生产成本。目前，中科祥龙已建成华东地区的大规模3D 打印集群，装机 51 台金属打印机，形成年产能 5000 件的批产能力，单台设备年利用率达 85% 以上。
在刚过去不久的 2025 年 TCT 亚洲 3D 打印、增材制造展览会上，中科祥龙展示了其与国际商用发动机公司合作的增材制造最新成果——国内率先推出 K438 镍基高温合金粉末3D 打印的大尺寸飞机发动机热端零部件（TVF）。这一成果依靠中科祥龙先进的选择性激光熔化（SLM）铺粉增材制造技术工艺，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。然而，在SLM成形过程中，K438 金属粉末存在高裂纹敏感性、致密度差的缺点。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，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，致密度超 99.95%，接近锻造金属性能，这得益于 SLM 快速凝固细化晶粒，形成均匀致密微观组织。虽然存在残余应力，但能通过热处理保障稳定性和可靠性。
△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
三、低成本材料体系创新：降低成本，提升竞争力
在商业航天领域，材料成本一直是制约行业发展的重要因素之一。中科祥龙通过成分优化与雾化制粉技术，成功将镍基合金成本降低了 37%，开发的钛铝梯度复合材料密度降低了 28%。这些成果不仅降低了航天零部件的制造成本，还提高了产品的市场竞争力。
中科祥龙与中国科学院宁波材料技术与工程研究所合作研发的新型高温合金，成功应用于先进飞行器部件，材料成本仅为进口产品的 1/5。这一成果不仅打破了国外技术垄断，还为国内商业航天的发展提供了有力的材料支持。
为了确保新材料的可靠性和稳定性，中科祥龙建立了“材料 - 工艺 - 检测”闭环验证平台，实现了新材料从实验室到产线的快速转化。目前，中科祥龙已形成涵盖铝合金、钛合金、高温合金等 8 大材料体系的供应能力，为商业航天的低成本规模化发展提供了坚实的材料基础。
四、数字孪生驱动的产业协同：构建高效协同生态
在现代制造业中，产业协同是提高生产效率、降低成本的关键因素之一。中科祥龙牵头组建宁波市增材制造产业链共同体，联合材料供应商、高校院所构建“设计 - 打印 - 后处理 - 检测”全链条。通过数字孪生技术，中科祥龙实现了生产过程的实时监控，取消了传统“两试一装”环节，效率提升了 5 倍。
中科祥龙建成的国内首家 3D 打印智能净化工厂，运用 5G + 工业互联网技术，打造了“设备互联 - 数据互通 - 决策智能”的数字化生态。2024 年，中科祥龙的产能利用率提升至 92%，良品率达 98.7%。这种高效的数字化生态不仅提高了生产效率，还降低了生产成本，为商业航天的快速发展提供了有力的保障。
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%。这种跨领域的产业协同模式，不仅为商业航天的发展提供了有力支持，还为其他行业的数字化转型提供了宝贵的经验。
五、市场表现与未来展望
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非常迫切，而金属 3D 打印技术则非常适合用于这类产品的设计和制造。中科祥龙凭借其强大的技术创新能力和产业协同模式，实现了航天零部件制造成本下降 40 - 60%，在商业航天领域取得了斐然的市场表现。仅就2024 年一年，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。此外，中科祥龙还与航空工业集团、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国航发集团和中国兵器集团下属的众多科研院所建立了长期稳定的战略合作关系，进一步巩固了其在空天装备轻量化飞行器结构产品市场的领先地位。
随着可复用火箭技术的成熟和商业航天的快速发展，中科祥龙正加速布局卫星批量化制造。其智能生产线通过工艺参数优化，单星制造周期较传统模式缩短 80%，为低轨星座组网提供了关键支撑。未来，中科祥龙将继续深化材料 - 工艺 - 装备协同创新，构建覆盖空天装备、新能源汽车、医疗植入体的跨领域制造生态。公司还将持续拓展 3D 打印技术在汽车、3C、医疗等领域的应用，进一步提升其在制造业中的市场份额。
尽管 3D 打印技术在商业航天领域取得了显著进展，但在疲劳性能和蠕变性能方面仍存在提升空间。未来 5 - 10 年，3D 打印技术需要在设备、工艺和材料等方面持续优化，以达到模锻件的水平，满足航空航天关键部件的严格应用需求，中科祥龙对 3D 打印技术的未来发展充满信心，希望在未来中国 20 万亿的制造业市场中，3D 打印技术能够获得更大的市场份额，赢得更广阔的发展空间。
六、结语 中科祥龙在 2025 商业航天大会上的精彩亮相，充分展示了其在商业航天轻量化制造领域的强大实力和创新能力。通过增材制造导向的设计革命、光整形工艺装备集群突破、低成本材料体系创新和数字孪生驱动的产业协同四大技术体系，中科祥龙不仅重构了商业航天制造范式，还为低成本规模化发展提供了有力的技术支撑。
随着商业航天的快速发展和可复用火箭技术的成熟，中科祥龙的智能生产线和跨领域制造生态将为低轨星座组网和更广泛的制造业发展提供关键支撑。我们有理由相信，中科祥龙将在未来商业航天和制造业的发展中发挥更重要的作用，为人类探索太空和实现智能制造贡献力量。
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