該項目以新型航天發(fā)動機渦輪泵研制為背景，針對核心零件油冷渦輪葉片軸轉(zhuǎn)子開展3D打印技術(shù)工程應(yīng)用研究，突破了盤軸葉片一體化主動冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計、轉(zhuǎn)子類零件激光選區(qū)熔化成形等關(guān)鍵技術(shù)，解放了傳統(tǒng)工藝對結(jié)構(gòu)設(shè)計的束縛，實現(xiàn)了復(fù)雜狹長內(nèi)通道轉(zhuǎn)子類結(jié)構(gòu)設(shè)計制造，使結(jié)構(gòu)的換熱冷卻效果提升了90%，有效解決了渦輪泵高溫熱防護技術(shù)難題，產(chǎn)品順利通過高溫考核試驗。該項目在國內(nèi)首次實現(xiàn)了3D打印技術(shù)在轉(zhuǎn)子類零件上的應(yīng)用，研究成果也推廣應(yīng)用到航天發(fā)動機其它關(guān)鍵零部件的研制，突破了復(fù)雜異型薄壁軸承座、中空薄壁主動冷卻噴管與細長薄壁內(nèi)流道噴嘴等產(chǎn)品的制造技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)發(fā)動機關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的快速制造，顯著提升了航天發(fā)動機綜合性能。
2014年，本項目經(jīng)過層層篩選，最終在3D打印推廣應(yīng)用專題中成功立項，是唯一一個航天發(fā)動機領(lǐng)域的項目。項目團隊經(jīng)過近兩年努力，成為該專題領(lǐng)域第一個順利通過驗收測試的項目。
長期以來，關(guān)鍵構(gòu)件制造和高端機械裝備制造一直被國外壟斷，“中國制造2025”規(guī)劃的實施加快了我國打造制造業(yè)強國的步伐。3D打印技術(shù)具有高柔性、快速響應(yīng)、制造成本與產(chǎn)品復(fù)雜程度關(guān)聯(lián)性較小、適用材料廣泛等特點，在航空航天高端制造領(lǐng)域具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。31所作為我國航天發(fā)動機的主要研制單位，一直致力于前沿制造技術(shù)的探索研究。為進一步推動3D打印技術(shù)在航天制造領(lǐng)域的應(yīng)用，充分發(fā)揮新技術(shù)對型號研制的帶動作用，31所將創(chuàng)新設(shè)計理念，開展基于3D打印制造的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)研究；提升制造工藝，著重發(fā)展鈦合金、高溫合金材料復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化高效成形技術(shù)；建立質(zhì)量體系，形成3D打印成形制造工藝及質(zhì)量控制標準。
