商业航天:3d 打印技术落地普及的路子

今天聊到的商业航天系列第六讲,咱重点讲讲3D打印,这东西可是搞柔性制造的一把好手,把火箭生产的旧模式都给彻底改了。这份报告一共34页。3D打印靠着一层一层往上堆的增材法,特别适合做商业航天里那些要求特别高、形状又怪、还得是一个整体的零件,能解决以前老办法搞不定的问题,在材料性能、花钱多少、工期快慢上都占大便宜,成了重塑火箭价值链的关键技术。材料是啥、零件多大、有多复杂,这都是挑技术路子的关键。搞商业航天基本上都用金属,所以最常用的两条路子就是PBF和DED。这两种技术配合得挺好,一个看重精度一个看中尺寸。PBF主要是用SLM这种办法,适合做那种又小又精的小零件,像火箭发动机的推力室喷注器、燃烧室里的铜内壁啥的。DED就没那么多限制了,擅长做大件或者是修补东西,精度稍微差点,但很适合造发动机喷管和延伸段、推力室的外壳还有火箭的箭体结构件。 跟国外比起来,咱们国内的3D打印在火箭上的应用比例还是低不少。发动机这块还停留在初级阶段,像朱雀3号这样的箭体用的比例也就20%到30%,可人家Relativity Space已经整根箭都用3D打印弄出来了。以后的发展路子得看两个方向:发动机那边主要是看火箭数量能不能多起来;箭体那边好处更多,发射次数多了加上用的人多了,需求自然就上来了。 眼看着咱们国家的商业航天发展越来越快了,申请组网的卫星估计有20.3万颗那么多,肯定得要更多的运力来推火箭了。这时候3D打印的市场空间也就跟着变大了。算下来2030年要是能达到80%的普及率,市场规模能达到259亿元,长远看甚至能冲到797亿元。 不过现在想大规模用起来还是挺费劲的。材料种类太少太贵是个大问题;生产上流程配合不上、产量提不上去、出了问题不好找原因;要想突破这个瓶颈,把大东西一体化做出来还是关键。现在国内这市场还处在“设备先行”的早期阶段,买设备的钱占了55%。那些有自主研发能力的设备厂商靠着技术率先进了航天供应链。国内企业也通过参股或者合资的方式去布局工艺上的事了,在发动机和大尺寸结构件上都有动作。 这就是想把3D打印技术真正落地普及的路子了。能帮着行业把重量减轻点、把东西做的更一体点、把成本降下来。