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首页 > 资讯中心3D青岛3D打印一体化制造卫星太阳能电池阵，生产周期缩短近半年
发布时间：2025-09-12
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波音公司（Boeing）宣称，已成功应用3D打印技术于卫星太阳能电池阵列主干结构板的制造流程。此项创新将生产周期缩短约六个月，提升效率达50%，为航天器快速部署需求提供强有力支撑。
首批3D打印阵列将搭载Spectrolab太阳能电池，应用于由千禧太空系统公司（Millennium Space Systems，均为波音太空任务系统部门子公司）生产的小型卫星。太阳能电池阵列基板是固定太阳能电池的核心结构，需保证刚性和精确对准，以在轨道环境中高效捕获阳光。传统复合材料制造流程需数周，并高度依赖人工操作。
波音公司此次采用增材制造工艺，将结构元件与内置功能直接打印至基板，实现与电池生产同步的阵列组装。Spectrolab的机器人辅助组装及自动化检测系统，进一步提升了生产速度与一致性，减少了劳动密集型的工序交接。
航天3D打印太空部件
早在2017年，波音公司就公布了3D打印整颗卫星的计划，并于同年发射了搭载50多个3D打印组件的SES-15卫星。近年来，波音与冷喷涂3D打印技术公司Titomic合作，共同研究可持续钛粉在航天系统增材制造中的应用。波音为它提供设计知识与工程专业支持，协助Titomic展示Titomic Kinetic Fusion（TKF）工艺。该工艺基于冷喷涂技术原理，不同于传统的表面涂层或修复应用，能够通过逐层堆积钛材料实现大型零件的一体化成型。
此外，波音已将增材制造技术广泛应用于航天产品制造中。例如，在为美国太空部队生产的“宽带全球卫星通信卫星”（WGS）中引入3D打印部件，显著提高了生产效能，将原本需要十年的交货周期缩短至五年。
一体化制造航天器太阳能电池阵
波音公司此次采用增材制造工艺，将结构元件与内置功能直接打印至基板，实现与电池生产同步的阵列组装。Spectrolab的机器人辅助组装及自动化检测系统，进一步提升了生产速度与一致性，减少了劳动密集型的工序交接。
3D打印工艺计划从小型卫星平台逐步扩展至波音大型航天器，包括旗舰702级产品线，预计2026年实现市场应用。波音技术创新公司材料与结构副总裁Melissa Orme表示：“通过合格材料、通用数字线程与高效率生产的结合，我们不仅减轻了结构重量，还实现了创新设计，并可在各类项目中复制成功经验。”
增材制造已成为波音太空与国防战略的重要组成部分。目前，波音产品组合中已集成超过15万个3D打印部件，其中包括每颗宽带全球卫星通信（WGS）军用卫星上的逾1000个射频组件，以及多条小型卫星产品线的完整结构。
虽然3D打印早已用于支架、管道和较小的航天器部件，但太阳能电池阵列基板带来了更严峻的挑战，因为它们必须兼具超低重量、刚性和热稳定性，同时承受发射和轨道的压力。 波音公司的这一技术进展，有望为航天器结构的优化与生产效率的提升提供新的行业参考。
首批3D打印阵列将搭载Spectrolab太阳能电池，应用于由千禧太空系统公司（Millennium Space Systems，均为波音太空任务系统部门子公司）生产的小型卫星。太阳能电池阵列基板是固定太阳能电池的核心结构，需保证刚性和精确对准，以在轨道环境中高效捕获阳光。传统复合材料制造流程需数周，并高度依赖人工操作。
波音公司此次采用增材制造工艺，将结构元件与内置功能直接打印至基板，实现与电池生产同步的阵列组装。Spectrolab的机器人辅助组装及自动化检测系统，进一步提升了生产速度与一致性，减少了劳动密集型的工序交接。
△带有3D打印部件的SES-15卫星
航天3D打印太空部件
早在2017年，波音公司就公布了3D打印整颗卫星的计划，并于同年发射了搭载50多个3D打印组件的SES-15卫星。近年来，波音与冷喷涂3D打印技术公司Titomic合作，共同研究可持续钛粉在航天系统增材制造中的应用。波音为它提供设计知识与工程专业支持，协助Titomic展示Titomic Kinetic Fusion（TKF）工艺。该工艺基于冷喷涂技术原理，不同于传统的表面涂层或修复应用，能够通过逐层堆积钛材料实现大型零件的一体化成型。
此外，波音已将增材制造技术广泛应用于航天产品制造中。例如，在为美国太空部队生产的“宽带全球卫星通信卫星”（WGS）中引入3D打印部件，显著提高了生产效能，将原本需要十年的交货周期缩短至五年。
一体化制造航天器太阳能电池阵
波音公司此次采用增材制造工艺，将结构元件与内置功能直接打印至基板，实现与电池生产同步的阵列组装。Spectrolab的机器人辅助组装及自动化检测系统，进一步提升了生产速度与一致性，减少了劳动密集型的工序交接。
3D打印工艺计划从小型卫星平台逐步扩展至波音大型航天器，包括旗舰702级产品线，预计2026年实现市场应用。波音技术创新公司材料与结构副总裁Melissa Orme表示：“通过合格材料、通用数字线程与高效率生产的结合，我们不仅减轻了结构重量，还实现了创新设计，并可在各类项目中复制成功经验。”
增材制造已成为波音太空与国防战略的重要组成部分。目前，波音产品组合中已集成超过15万个3D打印部件，其中包括每颗宽带全球卫星通信（WGS）军用卫星上的逾1000个射频组件，以及多条小型卫星产品线的完整结构。
虽然3D打印早已用于支架、管道和较小的航天器部件，但太阳能电池阵列基板带来了更严峻的挑战，因为它们必须兼具超低重量、刚性和热稳定性，同时承受发射和轨道的压力。 波音公司的这一技术进展，有望为航天器结构的优化与生产效率的提升提供新的行业参考。