在科技革新与成本管控双重驱动的背景下，增材制造（3D打印）技术作为新质生产力的典型代表之一，目前已成为高端制造业降本增效的利器。中国航天科工三院31所增材制造中心充分发挥3D打印的技术优势，从材料、设计、工艺、生产全产业链条贯通创新，通过一系列具有创造性的实践，交出了一份降本增效 “新答卷”。
材料开源
— 宽粒径粉末与大层厚工艺的“双剑合璧” —
金属粉末是增材制造的根本，其质量稳定性和成本经济性至关重要。工艺参数是增材制造的成形之要，其精准性直接决定产品性能与经济效益。
31所增材制造中心通过宽粒径粉末和大层厚工艺耦合验证，实现了低成本增材制造产品稳定成形，相关成果已逐步推广应用至高温合金、钛合金等各型产品中。宽粒径粉末能够直接利用上游制粉过程中的次生品，大幅降低了原材料采购成本。以某型号用钛合金粉末为例，其单价降低34%左右，预计生产成本可节省达千万元。大层厚打印能够通过减少打印层数直接降低打印时间，对于大型和批量生产的产品，不但成倍提升了打印效率，还显著降低了打印成本。
设计革新
— 一体化集成打破传统制造壁垒 —
增材制造技术最大的好处是可以为产品设计提供新的思路，为产品制造突破成本的瓶颈提供了新的可能。
近年来，31所增材制造中心与多型号设计团队积极沟通，大力推动基于增材制造的设计在产品上的广泛应用，开展典型产品的一体化设计和集成制造，原本数十个零件经钣金、焊接、机加、装配等多工序完成的制造流程，最终优化为一次打印成形。以某机匣为例，单个产品加工周期由80天缩减为30天以内，大幅降低了制造成本，消除了原方案的潜在故障点，显著提升了产品的整体质量和可靠性。
工艺减负
— 支撑方案的轻量化“革命” —
支撑是增材制造打印过程中必不可少的“脚手架”，支撑设计方案的优劣直接影响到产品的原材料消耗、打印时长和后处理难度，与制造成本和质量息息相关。
为实现支撑结构轻量化，增材制造中心通过先进的算法和仿真技术，对支撑结构进行拓扑优化等处理，实现支撑的精准投放。通过综合考虑支撑重量、强度、去除性等因素，在确保产品质量稳定可靠的前提下，显著压缩了支撑粉末消耗，推动制造成本压降。
变废为宝
— 循环经济的绿色智慧 —
原材料的物尽其用是生产成本管控的重要环节。金属粉末增材制造过程中，不可避免地产生大颗粒废弃粉末，由于其表面氧化、相互粘连、球形破碎等原因，无法直接用于产品打印。
31所增材制造中心积极推动粉末回收利用，将大颗粒粉末二次筛分、分级使用，确保其中的合格粉末不被“误判”，再将最终筛分确认的大颗粒粉末收集保存，用于打印产品特征件、非承力验证件等，提升材料利用率。
此外，打印过程中的金属基板由于不断加工减薄，部分已无法继续使用。中心通过切割、车铣等方式，将过薄基板改制为产品后处理所需的定位工装、吊装夹具等，实现了基板价值的全生命周期管理，节省了工装原材料采购成本。
从落实管理提升、压降成本支出到推动设计工艺协同、优化产品方案，31所增材制造中心逐步实现了成本管控在产品原材料和制造过程的应用实践。后续，31所增材制造中心将联合设计团队继续挖掘增材制造技术应用潜力，制造更多“物美价廉”的动力产品，为31所高质量发展作出更大贡献。
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