鑫精合金屬3D打印賦能商業航天，以“多快好省”方案助力空天制造革新

導讀：當可重復使用火箭、大規模衛星組網等需求進入高頻發射周期，傳統制造漫長的開模周期和高昂的材料損耗，難以滿足當下“高可靠、低成本、快響應”的嚴苛要求，制造技術革新成為破局關鍵。金屬3D打印作為工業母機的革新技術，成為空天零部件研發試制乃至批量生產的常態力量。

鑫精合憑借深厚的技術積淀，以“多快好省”的務實方案，為商業航天提供極具競爭力的整體解決方案。

實戰驗證：助力深藍航天火箭發動機研制

鑫精合憑借全鏈路金屬3D打印技術，深度賦能深藍航天在可回收運載火箭等尖端領域的創新實踐。自2023年達成合作以來，已深度參與深藍航天多款火箭的研制與批產工作。

采用LiM-X400、LiM-X800H等設備成功打印多種關鍵零部件，成品尺寸精度高、性能優異且一致性好，在顯著提升生產效率與產品質量的同時，有效降低了制造成本

△鑫精合交付的火箭發動機殼體零部件

交付案例：火箭發動機殼體零部件，單件尺寸約450mm×350mm×250mm，采用高溫合金GH4169，通過LiM-X400設備打印，滿足嚴苛服役要求。

鑫精合與深藍航天的合作是金屬3D打印賦能商業航天的一個縮影。隨著商業火箭不斷向大推力、可回收方向演進，零部件的大型化、整體化已成趨勢。鑫精合憑借前瞻性的設備布局與技術積累，提供了從“點”到“面”的系統性解決方案。

大尺寸：巨構一體，化繁為簡

當前，金屬3D打印設備不斷向大型化、超米級方向發展。鑫精合具備兩米級成形能力，LiM-X2000H+設備成形尺寸達2000mm×2000mm×2700mm，可搭載55激光，滿足大型化、超規格零部件一體成形需求，為大型商業火箭提供可靠的工業母機。

葉柵環（直徑1470mm）：采用激光選區熔化技術一體成形，材料為高溫合金GH3625，成品致密無缺陷，外表面均布加強筋增強力學性能。該件由LiM-X1500HF設備打印，20激光、240小時完成制造。

機匣（φ715mm×300mm）：由LiM-X800H設備打印，高溫合金材料，整體環形結構，薄壁、弱剛性，具有良好的流體動力學性能，強度高、耐久性好。3D打印直接成形克服了傳統工藝對高溫合金的加工難點，大幅加快研發試制速度。

精與巧：微毫之間，決勝蒼穹

衛星與精密儀器的輕量化需求，推動了點陣結構與薄壁設計的廣泛應用。

LiM-X800H設備制造高溫合金航空發動機預旋噴嘴（φ754mm×151mm），該零件采用大體積晶格結構設計，精準去除非關鍵區的實體結構，實現輕量化目標。精密的晶格結構為預旋噴嘴提供了優異的能量吸收特性，使其在消散發動機高速氣流帶來的沖擊和沖擊載荷方面表現尤為出色，為航空關鍵部件提供了可靠的性能保障。

某衛星主體結構，材料為鋁合金，為克服大平面大尺寸變形開裂問題，采用典型的薄壁夾層結構設計：薄壁面板+點陣內芯的組合，既能夠實現構件的快速輕量化，又具有強度高、塑性好、耐疲勞、吸音隔熱等優勢。依托金屬3D打印，薄壁夾層結構件可一體成形，內部點陣結構完好，粗細均勻、精準可靠。

某空間站衛星節點球，內腔采用點陣結構實現一體輕量化要求，較原設計減輕40%，在縮短生產周期的情況下降低成本30%。用約0.5kg的鈦合金打印的200mm×200mm×200mm的空心點陣結構可以承受100kg以上的壓力。

LiM-X650設備一體成形的航空航天艙段，選用輕質高強鋁合金材料打印，通過拓撲優化增強零件結構性能，局部設計點陣結構去除冗余，實現輕量化需求。高強鋁具有密度低、強度高等特點，但打印過程中也存在致密度低、零件開裂傾向大等問題。通過全面優化工藝參數，解決了大尺寸復雜結構高強鋁合金零部件一體化制造的痛點難點問題，打印成品外觀效果良好。

多工藝：組合方案，打破單一

商業航天的特殊零部件往往需由多種材料耦合制成，對工藝和性能各有不同側重；鑫精合以多合金、多工藝組合打印的方式精準回應。以某航空發動機推力室為例，其內部流道精細、薄壁結構繁多，首先采用激光選區熔化技術完成銅合金（CuCrZr）的一體成形，保障高導熱能力；隨后通過激光熔覆技術，在外表面添加高溫合金（GH4169）熔覆層，使之兼具高強度與耐高溫特性，最終成品既具備優異導熱性，又滿足結構強度要求。這種“一份構件、雙重性能”的制造邏輯，讓商業航天零部件在極端工況下多了一重可靠保障。

優性能：控形控性，質量躍升

空天零件對結構設計的要求越來越高，同時對零部件成形質量要求更為嚴格。

渦噴發動機的重要零部件尾噴管，包絡尺寸為500mm×870mm×2880mm，內部流道多，回轉體變形控制難度大，采用激光選區熔化+減材成形方式制造，用時720h制成，最終成品達到鍛件性能要求。

LiM-X260A打印的火焰筒框架整體為薄壁結構，薄壁處分布有大量氣膜冷卻孔，一體成形無疏松裂紋缺陷，同時有效控制變形量。

榮耀見證：從“天問”探火到商業藍海

鑫精合金屬3D打印設備與技術，多次歷經國家重大工程考驗。在新一代載人飛船試驗船項目中，使用LiM-S2510激光近凈成形設備打印直徑3.95m返回艙防熱大底框架，解決了大型整體構件“變形開裂”難題，材料利用率提高67%，制造精度和生產效率顯著提升。

“天問一號”任務研制過程中，LiM-X系列激光選區熔化設備制造交付產品30余項，LiM-S系列激光近凈成形設備制造交付產品9項。

為長征八號甲運載火箭芯二級YF-75DA發動機打印多種關鍵零部件。

為某型號飛機制造前中機身產品，整體結構復雜、尺寸大、精度要求高、關鍵位置多、加工難度大。在實際制造中，將機身整體分為三個部段結構和兩個框梁結構進行制造并連接。腹板梁類零件采用腹板+激光沉積制造方式，優化成形掃描策略，減少單位熱輸入，并在截面變化較大的區域增大倒角，減少應力集中，保證成形質量。

南極熊觀察

從單個零部件到超兩米級整體結構，從單一材料到多工藝組合，鑫精合正以全鏈條金屬3D打印能力深度嵌入商業航天制造體系。其設備矩陣覆蓋LiM-X系列激光選區熔化與LiM-S系列激光近凈成形兩大技術路線，可滿足從精密衛星構件到大型火箭艙段的多尺度、多材料、高可靠性制造需求。當“星、箭、場、測、用”全產業鏈創新加速，鑫精合以經過國家重大工程驗證的硬核實力，為商業航天“高可靠、低成本、快響應”的規模化發展提供堅實的制造底座。

重點3D打印活動通知預告

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