在航空航天与国防军工领域,零部件的轻量化与结构强度往往难以两全。传统金属切削工艺不仅材料利用率低,还难以加工复杂的异形内流道或点阵结构。金属3d打印增材制造技术的成熟,为这一难题提供了新的工程化路径。深圳协同创新高科技发展有限公司(简称“协同高科”)聚焦军工级金属增材装备的国产化,通过自研设备、增材减材一体化技术及自动化产线,帮助客户实现高性能部件的快速制造。
一、破解军工领域的轻量化与强度矛盾
对于火箭发动机壳体、卫星支架以及武器系统关键部件而言,每减轻一克重量都可能带来运载效率或作战效能的提升。传统工艺下,若要减重往往需要将多个零件焊接或铆接在一起,不仅增加失效风险,也拉长了研发周期。协同高科所推动的金属3d打印增材制造,能够将原本由多个组件构成的部件一次性打印成形,消除了焊缝薄弱区,同时实现整体减重。
以协同高科服务的商业航天客户为例,采用金属增材制造技术后,某型号发动机关键部件的零件数量显著减少,满足了高温、高压等极端环境下的可靠性要求。这正是军工单位对金属增材制造需求持续增长的原因——不仅追求性能极限,也看重供应链的自主可控。
二、增材减材一体化技术,打通自动化生产
金属3D打印并非“打印完即交付”。打印出的零件表面粗糙度往往达不到直接使用标准,需要后续的减材精加工。协同高科在这一环节取得了实质性突破:攻克了增材功能与CNC切削功能的联动难题,实现了增材与减材坐标的自动对准。这意味着零件无需反复装夹,一次定位即可完成打印与精加工。目前,公司在金属增材领域已获得8项相关知识产权。
在此基础上,协同高科试制了由AGV搬运车配合生产线MES系统的自动化产线,将金属3D打印、喷砂、抛光、清粉等后处理流程串联起来。以工业级设备XT-S660H为例,其成形尺寸达到660×660×1500mm,配备6束500W激光器,适合打印钛合金、镍基高温合金等材料的大型构件;另一款XT-S400设备成形尺寸为400×300×400mm,可选配2束500W或4束500W激光器,适用于模具钢、不锈钢、铝合金等材料的中小尺寸零件批量生产。这类工业级金属设备的单价超过400万元,但对于军工及航空航天客户而言,缩短的研发周期与减少的材料浪费,能够显著降低综合制造成本。
三、典型应用案例:从燃烧室到复杂歧管
协同高科的金属3D打印服务已在多个实际项目中得到验证。在航空航天领域,某型号发动机的燃烧室采用GH3536高温合金材料打印,该部件需长期承受极端热冲击;另一案例中的尾喷管使用316L不锈钢材料,通过增材制造实现了复杂的气动外形。此外,歧管簇(材料为AlSi10Mg铝合金)这类传统铸造难以完成的薄壁多支路结构,也能通过金属增材一次成形。
除了航空航天,协同高科还为石油化工领域提供耐腐蚀部件的打印服务。相比传统铸造,金属3D打印无需开模,小批量定制件的生产周期显著缩短。同时,公司也承接高校及企业研发中心的试验件打印需求,帮助科研团队快速验证新材料配方或新结构设计。这些案例共同说明,金属3d打印增材制造已经从小批量验证走向了工程化应用。
四、业务模式:设备销售为主,材料销售占比极小
协同高科目前超过80%的收入来自设备销售,同时为高端客户(尤其是军工单位)提供零件代加工服务。设备客单价普遍在80万元以上,而工业级金属设备超过400万元。材料销售在公司营收中占比极小,公司也根据客户需求提供金属粉末材料。
五、国产化进程与产业生态
自2019年成立以来,协同高科已累计申请知识产权160余项,其中授权121项(含发明专利37项),并参与了5项国家及行业标准的起草。公司不仅是国家级高新技术企业、广东省知识产权示范企业、深圳市专精特新中小企业,还作为唯一主体运营广东省增材制造装备创新中心及深圳市3D打印制造业创新中心。这两大中心由光韵达、精工科技、沃特股份等上市公司及博士团队共建,形成了“装备-材料-工艺”的全产业链协作生态。
在金属增材领域,协同高科通过持续研发投入,推动核心装备的国产化替代。对于国防、航天等对供应链安全要求极高的行业而言,这种自主可控的能力尤为重要。
结语
从减重增韧的复杂构件,到增材减材一体化的自动化产线,协同高科正在将金属3d打印增材制造从实验室加速推向军工与航天的主战场。如果您所在的单位正面临复杂金属部件加工周期长、重量优化遇瓶颈或进口设备受限等问题,不妨深入了解协同高科的金属增材解决方案——它或许能为您提供一条更短、更可靠的制造路径。