“打印”火箭贮箱箱底，这家企业练就固相增材制造领域的“金钥匙”

今天，在上海举办的亚洲3D打印、增材制造展览会（TCT亚洲展）上，一个搭在现场的小小工作站内，一套搅拌摩擦固相增材设备通过“神奇的技术”，“打印”出一个个零部件，直观展示了该设备在复杂结构制造中的卓越性能，立即成为展会上的“明星”。该设备是上海航天149厂所属公司航天工程装备（苏州）有限公司联合澳门发展及质量研究所研制的全新升级设备，也标志着我国在搅拌摩擦固相增材制造领域取得了重大突破。

近年来，航天工程装备（苏州）有限公司聚焦搅拌摩擦固相增材技术进行研究和应用，为航空、航天、航海等领域高性能大型金属构件的加工与制造开辟了新方向。

AFSD技术是一种基于搅拌摩擦原理的固相增材制造技术，是打开固相增材制造技术领域的一把“金钥匙”，其核心是在低于材料熔点的温度下，通过旋转工具头与金属原料的摩擦产热，使材料软化至塑性状态，并逐层沉积压实在基底上，从而形成“致密”的三维结构。

“AFSD作为搅拌摩擦焊技术的衍生技术，具备其核心优势，”苏州装备公司首席科学家、澳门大学谭立武教授介绍，“它没有激光增材和电弧增材等传统熔融增材制造过程中容易出现的气孔、裂纹、组织粗大等缺陷，更多的是热影响区小，极大降低变形风险。”正因如此，AFSD技术制备的大尺寸、高性能金属构件拥有成型质量更稳定、产品性能更高、成本控制更优的特点，其所形成的锻造组织可以超越铸件和焊件水平，甚至可以接近、超越锻件水平，对工业领域发展有着潜在推动力。此外，AFSD技术在节能减排方面也优势显著，碳排放比传统熔焊减少40%以上，更符合绿色制造的特征。

“AFSD技术不仅能够‘上天’，我们还把目光放到了‘海里’，”苏州装备公司汪虎介绍，“目前，很多高科技企业都在打造新质生产力上下功夫，亟待突破高性能金属构件的制造难题。”

在展览现场，3.35米的运载火箭贮箱箱底吸引了一批观众和业界同行的驻足参观，这个贮箱箱底正是AFSD技术打印出来的，大家都在惊叹技术的实力。据悉，AFSD技术将在航天领域大放异彩，可实现卫星适配器、火箭贮箱箱底等大型结构件的生产制造，满足大型结构件的减重增效，降低生产成本和周期，从而大幅度提高产品的质量和可靠性。面向航海领域，AFSD技术同样展现出巨大的应用潜力，制造的大型船舶的船体、螺旋桨等关键结构也具有良好的高效性和耐久性，提升航行效率。

“除了制造，我们还可以对零部件进行修复，不仅减少了修复过程中热影响区域，还延长了关键零部件的使用寿命，”汪虎介绍，“特别是船舶受损部件的快速修复，缩短了维修周期的同时也降低了维修成本。”此外，苏州装备公司还把AFSD技术运用到梯度材料、复合材料等新型材料和新结构的制造上，实现了功能结构一体化制造，满足了材料和部件的高性能需求。

AFSD技术在全球掀起了一股热潮，各个国家的科研机构和企业单位都在开发AFSD技术的研究和应用。2022年，苏州装备公司联合澳门发展及质量研究所成功研制了国内首台连续送棒工程化固相增材设备，使得我国成为继美国之后第二个掌握该技术全链条工程化能力的国家。

如今，苏州装备公司已突破了混合热源固相增材、高精度闭环控制、异质材料复合增材等关键技术难题，实现铝、镁、铜、钛等金属合金材料的产品开发。以AFSD技术制造的卫星适配器为例，该产品达到2系铝合金锻件力学性能和超声检测A级水平，制造周期缩短60%，生产成本减低30%以上，为我国航天事业的发展提供了有力支持。