在众多积极采用增材制造(AM)技术的行业中,太空产业是受其影响最深的领域之一。目前,制造商们对于 AM 在太空应用的探索才刚起步,几乎每天都有新的 AM 应用案例涌现,涵盖火箭发射、卫星部件、太空生产等全产业链环节。
在此背景下,代表整个航天行业企业的华盛顿特区贸易协会 —— 商业航天联合会(Commercial Space Federation)宣布成立太空供应链委员会(Space Supply Chain Council,简称 S2C2),而 AM 行业先驱 Stratasys 成为三大创始成员之一。
AM 技术在推动太空生态发展方面具有多重价值。除了能开发新工艺新产品外,相较于传统制造方式更低的资本投入,为瞄准太空市场的中小企业(SMEs)显著降低了准入门槛。
一些分析师预测,太空产业规模将从目前的 6000 亿美元增至未来十年的近 2 万亿美元。在这个高度集中的产业里,需要助力中小企业快速成长。Stratasys 全球航空航天与国防总监 Conrad Smith 指出,这正是成立 S2C2 的核心原因,更具体地说,正如该组织名称所表示的那样,旨在为新兴企业搭建平台,助力整个太空产业应对供应链中断挑战。
“考虑到市场新入者众多,且太空部件制造门槛极高,必须建立机制帮助经验不足的中小企业快速掌握相关技术。”Smith 强调,“Stratasys 提供的端到端解决方案及在航空航天领域的深厚积累,自然让我们成为理想合作伙伴。”
“太空领域既有高度专业化的部件,也存在交付周期长、认证严格的零件。虽然行业在增长,但能胜任的供应商仍然稀缺,尤其是满足太空特殊需求的关键材料,其供应源远少于其他行业。”
“在应对供应瓶颈时,加入 S2C2 这样的组织能让我们更好地传播 AM 技术价值,并与志在解决同类难题的企业共享数据。Stratasys 始终致力于通过知识共享推动 AM 应用普及。”
Stratasys 涉足航天领域已有相当长的时间。早在 3DPrint 网站创立初期,就报道其 F900 打印机和 ULTEM 热塑性塑料助力联合发射联盟建造 Atlas V 火箭。去年,公司又宣布诺斯罗普・格鲁曼公司(Northrop Grumman)将在首个太空科技评估设施(SSTEF-1)任务中采用 Stratasys 材料。
这项由 Aegis Aerospace 主导、NASA “临界点” 计划支持的研发任务,将通过无人着陆器将三种 Stratasys 材料送上月球,着陆器载体结构也由 Stratasys 3D 打印而成。该项目不仅展现了 AM 在火箭和立方卫星之外的应用突破,更凸显了太空产业依赖巨头与新创企业、私营部门与公共机构复杂合作的特点。
“提升对太空产业和 AM 技术的认知至关重要。”Smith 断言,“商业太空联合会不只包含顶级国防承包商 —— 或许你是三级供应商且从未涉足太空领域,但只要符合使命定位,我们都欢迎合作。”
“AM 技术能以较低前期投资帮助各类企业以多种方式进军太空市场。地理限制也被打破:虽然太空产业集中在佛罗里达太空海岸或南加州太空园,但中西部的小型机械加工厂现在同样能把握发展机遇。”
“S2C2 的重要价值就在于连接这些企业与传统市场巨头,随着全价值链需求增长,这种联结将释放巨大潜力。”
若未来十年太空产业真如预期般增长,其多元化进程必将加速。但短期内,增长最显著的仍将是已有成功验证的细分市场。例如商业卫星市场的增速可能远超行业整体水平 —— 高盛报告预测其规模未来十年将扩大七倍。这对 AM 技术意味着重大机遇:AM Research 五月报告显示,到 2033 年卫星部件中 3D 打印占比或达 50%。
Smith 解释道,卫星产业若能实现如此高速增长,AM 技术降低的准入门槛功不可没,而 S2C2 正可发挥关键作用:
“如今无论是政府机构还是私营企业,发射卫星都比以往容易得多。相关企业从十年前的寥寥数家增至如今数十甚至数百家。这种增长从年度对比中就显而易见。”
“新企业涌入速度越快,AM 对太空生态就越关键 —— 它能比传统工艺更快地将产品推向市场。但这些新入者与经验丰富的企业合作同样重要,因为太空应用的监管要求极为严苛。”
“不仅要关注零件制造能力,材料表征等环节同样关键。这正是 Stratasys 与 S2C2 现有成员 National Air Cargo、Applied Aerospace 能引领这项事业的原因。”
有兴趣加入 S2C2 的企业需知:您并非必须精通太空特种部件制造。与所有制造业一样,太空产业对工装夹具等通用工业需求同样旺盛。
“工装夹具与生产零件同样蕴含巨大机遇,”Smith 指出,“太空产业对复杂几何结构和轻量化的严苛要求,使具备静电放电 (ESD) 安全材料处理能力变得至关重要 —— 这正是 Stratasys 的优势领域。”
“工装制造能促进太空产业与国防工业、汽车等领域的跨行业协作。我们刚在弗林特成立的北美 Stratasys 工装中心就具备这种合作潜力。”
尽管 Stratasys 已在太空领域取得诸多成就,但 S2C2 的成立昭示着故事才刚翻开篇章。
呈形三维作为 Stratasys 在国内的核心代理商,依托 Stratasys 先进的 3D 打印技术与丰富的航天领域应用经验,为国内航空航天及相关行业客户提供符合严苛航空质量标准的塑料件 3D 打印服务。呈形三维都能凭借专业的技术团队和对 Stratasys 设备、材料的深度掌握,精准满足客户在复杂几何结构、轻量化设计、V0级阻燃、静电放电(ESD)安全材料处理等方面的需求,助力国内企业更好地把握航空航天产业快速发展带来的机遇,推动相关领域的技术创新与产业升级。


