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告别进口依赖!正向增材助力中国航空航天飞行器关键零部件实现全国产化
2026-08-13 15:25:30作者:18906524091企业动态93

当前,中国航空航天工业正面临美欧技术封锁与适航认证壁垒,如何加速核心技术自主化国产化并通过产业链协同构建可持续发展体系成为核心课题。


面对这一课题,正向增材已成功构建起涵盖智能装备、核心软件及专用材料的全链路自主技术闭环。并且依托该体系下的自研装备DLM-420及其配套“渐进成形工艺”制备的钛合金样件,其高周疲劳寿命均值强势突破300万次。更具战略意义的是,其数据分布的集中度、成型稳定性和一致性均显著优于传统锻件及常规增材工艺。


这一突破不仅刷新了行业标准,更意味着国产增材制造在满足“适航认证”核心要求——材料稳定性、工艺一致性及疲劳寿命优越性上,迈出了决定性的一步。


01 | 全链路自主化装备体系:从“可用”到“可靠”的根基


本次突破的实现,离不开从核心硬件到智能软件的全链路自主化装备体系支撑。正向增材始终坚持核心技术自主研发的理念,构建了完全国产化的解决方案:


核心硬件自主研制:自主研发的高精度动态变焦激光光学系统,可实现加工过程中激光光斑尺寸与能量的实时、精准、动态调节,为复杂结构区域与轮廓部位的均匀熔凝提供了硬件保障。


软件生态完全自主:构建了涵盖智能路径规划(祝融VulcanX2.0)、制造执行系统(MES)及APRO底层控制软件的全套自主软件生态。这不仅保障了工艺数据与知识产权的安全,更实现了设备、工艺与生产管理的高度协同与闭环优化。


▲正向增材自研BP软件



02 | 渐进成形工艺突破:微观致密化带来宏观性能飞跃


工艺创新是性能突破的直接引擎。常规LPBF工艺在追求高效率时,易因熔池不稳定产生随机分布的气孔(见对比金相图左)。这些微观缺陷作为材料的“隐形疲劳裂纹源”,在交变载荷下极易扩展,导致疲劳寿命分散性极大,严重制约其在关键承力结构上的应用。


正向增材技术团队通过对扫描路径、能量输入时序及区域能量密度的协同智能控制,成功开发出“渐进成形曝光策略”,实现材料逐区、渐变、平稳熔凝。有效抑制了剧烈汽化与熔池飞溅,大幅减少了气孔、未熔合等缺陷(见对比金相图右),获得了高度致密的凝固组织。


03 | 疲劳性能数据对比:从“超越锻件”到“稳定可靠”


▲各工艺下的疲劳性能测试对比图



项目疲劳性能测试数据(见对比图表)清晰展示了渐进成形工艺带来的显著提升:


  • 传统锻造钛合金:作为基准,其疲劳寿命稳定在约 70万次水平,代表了成熟传统工艺的可靠性。


  • 常规LPBF工艺打印态:平均疲劳寿命虽可提升至约 100万次,但数据分散性极大(最低仅10万余次,最高可达300余万次)。这种现象使得构件在实际服役中的可靠性无法预测,难以满足航空严苛的安全要求。


  • 正向自研渐进成形LPBF工艺

    平均疲劳寿命:大幅跃升至 300万次以上,相较于锻件提升超3倍。

    数据分散性:显著收窄,所有测试数据集中在高水平区间。这证明了该工艺具有极佳的重复性与稳定性,能够持续生产出高性能一致的构件,为工程化批量应用与适航认证提供了最关键的数据支撑。


▲渐进成形

【一种多态渐进三维成形方法 专利号2025103011769】


正向增材致力于从能力验证者向责任共担者转变,目前已与航空航天领域头部企业达成深度合作。未来,我们将不断完善自主增材制造体系,持续探索新工艺、新材料与新标准,深度融入到飞行器的研发与制造链路中,为航空、航天等高端装备领域的高质量发展贡献“正向”力量。