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首頁 > 資訊中心3D青島3D打印一體化制造衛(wèi)星太陽能電池陣，生產周期縮短近半年
發(fā)布時間：2025-09-12
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波音公司（Boeing）宣稱，已成功應用3D打印技術于衛(wèi)星太陽能電池陣列主干結構板的制造流程。此項創(chuàng)新將生產周期縮短約六個月，提升效率達50%，為航天器快速部署需求提供強有力支撐。
首批3D打印陣列將搭載Spectrolab太陽能電池，應用于由千禧太空系統(tǒng)公司（Millennium Space Systems，均為波音太空任務系統(tǒng)部門子公司）生產的小型衛(wèi)星。太陽能電池陣列基板是固定太陽能電池的核心結構，需保證剛性和精確對準，以在軌道環(huán)境中高效捕獲陽光。傳統(tǒng)復合材料制造流程需數周，并高度依賴人工操作。
波音公司此次采用增材制造工藝，將結構元件與內置功能直接打印至基板，實現與電池生產同步的陣列組裝。Spectrolab的機器人輔助組裝及自動化檢測系統(tǒng)，進一步提升了生產速度與一致性，減少了勞動密集型的工序交接。
航天3D打印太空部件
早在2017年，波音公司就公布了3D打印整顆衛(wèi)星的計劃，并于同年發(fā)射了搭載50多個3D打印組件的SES-15衛(wèi)星。近年來，波音與冷噴涂3D打印技術公司Titomic合作，共同研究可持續(xù)鈦粉在航天系統(tǒng)增材制造中的應用。波音為它提供設計知識與工程專業(yè)支持，協助Titomic展示Titomic Kinetic Fusion（TKF）工藝。該工藝基于冷噴涂技術原理，不同于傳統(tǒng)的表面涂層或修復應用，能夠通過逐層堆積鈦材料實現大型零件的一體化成型。
此外，波音已將增材制造技術廣泛應用于航天產品制造中。例如，在為美國太空部隊生產的“寬帶全球衛(wèi)星通信衛(wèi)星”（WGS）中引入3D打印部件，顯著提高了生產效能，將原本需要十年的交貨周期縮短至五年。
一體化制造航天器太陽能電池陣
波音公司此次采用增材制造工藝，將結構元件與內置功能直接打印至基板，實現與電池生產同步的陣列組裝。Spectrolab的機器人輔助組裝及自動化檢測系統(tǒng)，進一步提升了生產速度與一致性，減少了勞動密集型的工序交接。
3D打印工藝計劃從小型衛(wèi)星平臺逐步擴展至波音大型航天器，包括旗艦702級產品線，預計2026年實現市場應用。波音技術創(chuàng)新公司材料與結構副總裁Melissa Orme表示：“通過合格材料、通用數字線程與高效率生產的結合，我們不僅減輕了結構重量，還實現了創(chuàng)新設計，并可在各類項目中復制成功經驗。”
增材制造已成為波音太空與國防戰(zhàn)略的重要組成部分。目前，波音產品組合中已集成超過15萬個3D打印部件，其中包括每顆寬帶全球衛(wèi)星通信（WGS）軍用衛(wèi)星上的逾1000個射頻組件，以及多條小型衛(wèi)星產品線的完整結構。
雖然3D打印早已用于支架、管道和較小的航天器部件，但太陽能電池陣列基板帶來了更嚴峻的挑戰(zhàn)，因為它們必須兼具超低重量、剛性和熱穩(wěn)定性，同時承受發(fā)射和軌道的壓力。 波音公司的這一技術進展，有望為航天器結構的優(yōu)化與生產效率的提升提供新的行業(yè)參考。
首批3D打印陣列將搭載Spectrolab太陽能電池，應用于由千禧太空系統(tǒng)公司（Millennium Space Systems，均為波音太空任務系統(tǒng)部門子公司）生產的小型衛(wèi)星。太陽能電池陣列基板是固定太陽能電池的核心結構，需保證剛性和精確對準，以在軌道環(huán)境中高效捕獲陽光。傳統(tǒng)復合材料制造流程需數周，并高度依賴人工操作。
波音公司此次采用增材制造工藝，將結構元件與內置功能直接打印至基板，實現與電池生產同步的陣列組裝。Spectrolab的機器人輔助組裝及自動化檢測系統(tǒng)，進一步提升了生產速度與一致性，減少了勞動密集型的工序交接。
△帶有3D打印部件的SES-15衛(wèi)星
航天3D打印太空部件
早在2017年，波音公司就公布了3D打印整顆衛(wèi)星的計劃，并于同年發(fā)射了搭載50多個3D打印組件的SES-15衛(wèi)星。近年來，波音與冷噴涂3D打印技術公司Titomic合作，共同研究可持續(xù)鈦粉在航天系統(tǒng)增材制造中的應用。波音為它提供設計知識與工程專業(yè)支持，協助Titomic展示Titomic Kinetic Fusion（TKF）工藝。該工藝基于冷噴涂技術原理，不同于傳統(tǒng)的表面涂層或修復應用，能夠通過逐層堆積鈦材料實現大型零件的一體化成型。
此外，波音已將增材制造技術廣泛應用于航天產品制造中。例如，在為美國太空部隊生產的“寬帶全球衛(wèi)星通信衛(wèi)星”（WGS）中引入3D打印部件，顯著提高了生產效能，將原本需要十年的交貨周期縮短至五年。
一體化制造航天器太陽能電池陣
波音公司此次采用增材制造工藝，將結構元件與內置功能直接打印至基板，實現與電池生產同步的陣列組裝。Spectrolab的機器人輔助組裝及自動化檢測系統(tǒng)，進一步提升了生產速度與一致性，減少了勞動密集型的工序交接。
3D打印工藝計劃從小型衛(wèi)星平臺逐步擴展至波音大型航天器，包括旗艦702級產品線，預計2026年實現市場應用。波音技術創(chuàng)新公司材料與結構副總裁Melissa Orme表示：“通過合格材料、通用數字線程與高效率生產的結合，我們不僅減輕了結構重量，還實現了創(chuàng)新設計，并可在各類項目中復制成功經驗。”
增材制造已成為波音太空與國防戰(zhàn)略的重要組成部分。目前，波音產品組合中已集成超過15萬個3D打印部件，其中包括每顆寬帶全球衛(wèi)星通信（WGS）軍用衛(wèi)星上的逾1000個射頻組件，以及多條小型衛(wèi)星產品線的完整結構。
雖然3D打印早已用于支架、管道和較小的航天器部件，但太陽能電池陣列基板帶來了更嚴峻的挑戰(zhàn)，因為它們必須兼具超低重量、剛性和熱穩(wěn)定性，同時承受發(fā)射和軌道的壓力。 波音公司的這一技術進展，有望為航天器結構的優(yōu)化與生產效率的提升提供新的行業(yè)參考。