前灣要聞
8月5日，《人民日報》頭版刊發(fā)《寧波加快打造全球先進制造業(yè)基地（奮勇爭先，決戰(zhàn)決勝“十四五”）》一文，以寧波前灣新區(qū)企業(yè)寧波中科祥龍輕量化科技有限公司為典型案例，聚焦前灣不斷夯實實體經(jīng)濟為本、制造業(yè)當家的根基，持續(xù)推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合發(fā)展，以下為《人民日報》案例。
“訂單已經(jīng)排到2027年?！币灰娒?，寧波中科祥龍輕量化科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人諸夢醒就亮出了成績單：今年上半年營收同比增長100%，預計全年將增長220%。
從大尺寸飛機發(fā)動機零部件到民用航天發(fā)動機組件，再到為航天關鍵結構件減重42%……中科祥龍堅持創(chuàng)新，深耕商業(yè)航天輕量化制造。僅2024年，中科祥龍就承接了27項商業(yè)航天項目，市場占有率居全國前列。
走進寧波中科祥龍輕量化科技有限公司的展廳，從大尺寸飛機發(fā)動機到民用航天動力裝置，從為航天關鍵結構件實現(xiàn)42%的減重突破，到國內(nèi)首次完成K438鎳基高溫合金粉末3D打印應用……滿室的航空航天零部件與前沿科技成果，無不彰顯著這家企業(yè)在增材制造領域的獨特實力。
據(jù)悉，3D打印又被稱為“增材制造”，與傳統(tǒng)制造業(yè)的減材加工不同，它以數(shù)字模型文件為基礎，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)的協(xié)同，將專用金屬、非金屬及醫(yī)用生物材料等逐層構建，最終形成實體物品。
作為寧波前灣新區(qū)最早引進培育的空天產(chǎn)業(yè)企業(yè)，中科祥龍聚焦航空航天、低空飛行器、醫(yī)療器械、模具制造、消費電子等領域，提供增材制造結構輕量化設計與功能一體化制造的整體解決方案。僅用4年時間，這家初創(chuàng)企業(yè)就成長為國內(nèi)商業(yè)航天輕量化制造領域的領軍者。
在6月舉行的第55屆法國航展上，寧波中科祥龍輕量化科技有限公司牽手國際商發(fā)公司研發(fā)的一款大尺寸飛機發(fā)動機零件——帶冷卻的中間支承（Cooled Turbine Vane Frame）吸引眼球。
該產(chǎn)品不僅使用的是特殊高耐溫材料，而且采用了雙層機匣嵌套結構并集成雙層大扭角葉片，整體結構極端復雜。但由于采用了增材制造技術，僅耗時6個月就實現(xiàn)了從工藝開發(fā)到全尺寸零件研制，研發(fā)效率大大優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，關鍵技術參數(shù)也毫不遜色，充分彰顯中科翔龍在結構優(yōu)化設計和制造工藝的持續(xù)深耕。
在航空航天領域，傳統(tǒng)模式下零部件設計與制造往往相互獨立，復雜的設計圖紙常因工藝限制難以落地，設計完成后需經(jīng)工藝仿真、生產(chǎn)測試多輪驗證，一旦不達標就得退回重來。作為中國科學院寧波材料所孵化的高新技術企業(yè)，中科祥龍依托在SLM（選擇性激光熔化）的技術積累，提前搶占航空航天輕量化新賽道，現(xiàn)已形成年處理百余項產(chǎn)品設計的工程化能力，“龍騰”之勢堪稱迅猛。
“在航空航天領域，SLM打印技術優(yōu)勢明顯，能同時滿足高性能與輕量化需求?！敝T夢醒說。通過持續(xù)的技術研發(fā)與工藝精進，企業(yè)可通過優(yōu)化打印內(nèi)部結構實現(xiàn)部件減重，降低飛行器能耗，還能快速響應小批量、定制化生產(chǎn)需求。以TVF產(chǎn)品中間支承為例，該部件擁有復雜內(nèi)流道和8種不同葉型的葉片，一體鑄造難度極大，同類產(chǎn)品的鑄造工藝開發(fā)耗時超十年。而中科祥龍采用的SLM一體化打印技術，可直接制造復雜、高精度、高性能金屬零部件（如渦輪葉片、燃油噴嘴等），實現(xiàn)更復雜的冷卻結構設計，提升發(fā)動機熱效率與可靠性，使零件設計迭代進度加快10倍，研發(fā)成本大幅降低。
此外，中科祥龍創(chuàng)新的特征識別方法稱得上是“獨門絕技”。該方法能在短時間內(nèi)自動匹配最優(yōu)打印參數(shù)，將復雜艙段的12道工序簡化為3D打印一次完成。這種從繁到簡的轉(zhuǎn)變，減少了人為操作誤差，提升了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。以今年在各展會大放異彩的帶冷卻的中間支承為例，由于是國內(nèi)首次使用K438材料（鎳基高溫合金）打印600mm量級復雜結構件，為解決金屬材料高裂紋敏感性、致密度差的缺點，中科祥龍團隊大膽開展創(chuàng)新，采用變層厚與優(yōu)化掃描策略結合的打印方案，平衡了制造效率和材料性能。目前，公司已具備年處理200余項型號設計的工程化能力，為商業(yè)航天快速發(fā)展提供了堅實技術支撐。
商業(yè)航天領域，材料成本一直是制約行業(yè)發(fā)展的重要因素。中科祥龍與其合作伙伴一起，通過成分優(yōu)化與霧化制粉技術，成功將鎳基合金成本降低了37%，開發(fā)的鈦鋁梯度復合材料密度降低了28%。為確保新材料的可靠性和穩(wěn)定性，中科祥龍還建立了“材料-工藝-檢測”閉環(huán)驗證平臺，實現(xiàn)了新材料從實驗室到產(chǎn)線的快速轉(zhuǎn)化。
在企業(yè)生產(chǎn)車間，一臺臺經(jīng)過個性化設計的3D打印設備有序運轉(zhuǎn)。中科祥龍建成國內(nèi)首家3D打印智能凈化工廠，運用5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術打造“設備互聯(lián)-數(shù)據(jù)互通-決策智能”的數(shù)字化生態(tài)。2024年，中科祥龍的產(chǎn)能利用率提升至92%，良品率達98.7%。通過數(shù)字孿生技術，中科祥龍更已實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控，取消了傳統(tǒng)“兩試一裝”環(huán)節(jié)，效率提升了5倍。未來，公司還將持續(xù)拓展3D打印技術在更多民用領域的應用，進一步擴大在增材制造領域的市場份額。