波音公司近日宣布，其在航天器制造領域取得重大技術突破——通過3D打印技術實現衛星太陽能電池陣列主干結構板的高效生產。這項創新將傳統制造周期縮短近半年，生產效率提升50%，為快速響應航天任務需求提供了關鍵支撐。
作為波音太空任務系統部門的核心技術，此次應用的3D打印工藝突破了傳統復合材料制造的局限。傳統流程依賴人工操作，需數周完成結構板生產，而新工藝通過直接將結構元件與功能部件集成打印至基板，實現了與太陽能電池生產的同步組裝。配合Spectrolab開發的機器人輔助系統與自動化檢測技術，生產環節的勞動密集度顯著降低，產品一致性得到大幅提升。
首批采用該技術的太陽能電池陣列將搭載Spectrolab高效電池，應用于千禧太空系統公司研制的小型衛星。作為波音旗下子公司，千禧太空系統公司負責的衛星平臺對結構剛性與軌道熱穩定性要求極高。太陽能電池陣列基板作為核心支撐部件，需在超低重量條件下保持剛性，并精準對準太陽光入射角度，以確保在軌能量轉換效率。
波音公司的技術積累可追溯至2017年。當年，搭載50余個3D打印組件的SES-15衛星成功發射，標志著航天器增材制造進入實用階段。近年來，波音與澳大利亞冷噴涂技術企業Titomic深化合作，共同開發基于鈦粉的TKF工藝。該技術通過逐層堆積鈦材料實現大型零件一體化成型，突破了傳統冷噴涂僅用于表面修復的局限，為航天器輕量化設計提供了新路徑。
在軍事航天領域，波音已將3D打印技術深度融入產品制造。為美國太空部隊研制的“寬帶全球衛星通信衛星”（WGS）項目中，超過1000個射頻組件采用增材制造，使原本十年的交付周期壓縮至五年。目前，波音航天產品組合中累計集成超15萬個3D打印部件，覆蓋從小型衛星結構到軍用衛星核心組件的廣泛場景。
波音技術創新公司材料與結構副總裁梅利莎·奧姆指出，通過整合合格材料體系、數字化設計流程與高效生產工藝，公司不僅實現了結構減重與創新設計，更構建了可跨項目復制的技術模板。據規劃，3D打印太陽能電池陣列技術將于2026年擴展至波音旗艦702級大型航天器平臺，進一步推動航天器制造模式的變革。
盡管3D打印技術已廣泛應用于支架、管道等小型航天器部件，但太陽能電池陣列基板的制造面臨更嚴苛的挑戰。其需在保證超低重量的同時，兼具發射階段的振動承載能力與軌道環境的熱穩定性。波音公司的技術突破為行業提供了新范式，或將成為未來航天器結構優化與生產效率提升的重要參考。
