国内采用微单元包络体结构轻量化设计飞行器结构件尺寸获重大突破——3D打印服务

广州国际3D打印展览会是asiamold广州国际模具展览会的同期展览，展会汇聚模具行业领先供应商，是备受工业制造业推崇的年度盛事，预期可吸引逾400家参展商，共同展示新模具解决方案及行内先进技术。本届展会将在亚洲第一展馆——广交会展馆举行，展览面积达20，000平方米，预计可吸引全球各地逾20，000名观众莅临参观采购。

晶格/点阵结构由于重量轻、高强度比，逐渐成为航空航天产品设计的宠儿。日前，丹麦公司Adimant利用3D金属打印技术制作了据说是迄今为止最大的金属晶格结构，重1.7公斤，体积134×28×500毫米，用在欧洲最大的卫星制造商Thales Alenia Space的卫星上。而近期，由中国空间技术研究院采用微单元包络体（即点阵结构）结构进行轻量化设计的飞行器结构件，通过金属3D打印技术研制成功，尺寸超过了Thales Alenia Space的卫星所采用的金属晶格结构。这标志着国内金属选区熔化3D打印在成形尺寸极限、薄壁结构、微单元包络结构等关键技术方面取得重大突破。今天，我们不但为大家揭晓此飞行器结构件的真面目，还将揭秘其背后的技术难题。（编者注：本案例已获得中国空间技术研究院授权披露，但因保密要求，该飞行器的具体用途不便透露）

据悉，此飞行器结构件是采用钛合金研发制造、包络尺寸为长短轴在550至700mm的十字连接椭圆形结构件（外形如图1所示）。如果采用传统制造工艺制造，零件内部只能为实体结构，重量将高达3公斤，无法满足减重设计要求。

为达到减重的目的，设计人员在零件设计优化过程中创造性地采用轻量化设计，用微单元包络体结构代替原有的实体结构，这种结构的理论重量远低于实体结构的重量，最终这样一个大家伙成形零件的质量仅为600余克！让人不得不惊叹于点阵结构的神奇魅力（内部结构如图2所示）。

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