Aurora與MSU采用3D打印大幅縮減航空航天復(fù)合材料零件成本及周期

2025年8月16日，南極熊獲悉，波音公司旗下的高端航空技術(shù)公司Aurora Flight Sciences與密西西比州立大學(xué)先進(jìn)復(fù)合材料研究所（MSU）宣布，雙方在高性能3D打印復(fù)合材料模具開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。此次合作致力于推動(dòng)航空航天制造流程的數(shù)字化與自動(dòng)化，提升復(fù)合材料零部件生產(chǎn)的效率和靈活性。

3D打印在小批量零件制造方面的優(yōu)勢(shì)

復(fù)合材料模具（又稱(chēng)為固化夾具或成型模具）是航空航天制造流程中的關(guān)鍵工裝。傳統(tǒng)模具多采用鋼或鋁材質(zhì)，制造周期長(zhǎng)、成本高，且需在零件生產(chǎn)前完成全部制作。3D打印技術(shù)的引入，有望顯著縮短模具制造周期，降低成本，為小批量定制和快速迭代提供全新解決方案。

△使用3D打印模具的金屬鑄造件示意

Aurora團(tuán)隊(duì)針對(duì)3D打印模具在高壓釜固化過(guò)程中的表現(xiàn)開(kāi)展了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)采用傳統(tǒng)烤箱固化工藝的3D打印模具無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。為此，Aurora開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的模具預(yù)固化工藝。在確定新工藝參數(shù)后，團(tuán)隊(duì)與密歇根州立大學(xué)先進(jìn)復(fù)合材料研究所展開(kāi)合作：Aurora負(fù)責(zé)材料選型與工藝制定，MSU負(fù)責(zé)制作并測(cè)試3D打印原型，最終成功驗(yàn)證了該解決方案。

目前，項(xiàng)目已進(jìn)入擴(kuò)大規(guī)模測(cè)試階段，將探索更大尺寸模具的3D打印可行性，并系統(tǒng)評(píng)估3D打印模具在實(shí)際生產(chǎn)條件下的使用壽命。后續(xù)，Aurora團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)型及原型飛機(jī)項(xiàng)目中率先應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的實(shí)際落地。

3D打印模具研發(fā)只是Aurora公司在先進(jìn)制造領(lǐng)域的諸多創(chuàng)新舉措之一。目前，該公司已大規(guī)模采用機(jī)器人自動(dòng)化與非傳統(tǒng)材料，以滿(mǎn)足航空航天行業(yè)對(duì)高精度、高一致性的嚴(yán)苛要求。今年，這家公司的制造工廠將新增機(jī)器人技術(shù)和非傳統(tǒng)材料，從而進(jìn)一步提高航空系統(tǒng)制造的精度和準(zhǔn)確度。

△Aurora為美國(guó)軍方生產(chǎn)的Orion中等高度耐久無(wú)人機(jī)

關(guān)于Aurora Flight Sciences

Aurora是波音公司旗下專(zhuān)注于特種用途無(wú)人機(jī)研發(fā)的美國(guó)航空技術(shù)子公司，總部位于弗吉尼亞州馬納薩斯地區(qū)機(jī)場(chǎng)。該公司于2017年被波音收購(gòu)，這項(xiàng)收購(gòu)的戰(zhàn)略意義在于Aurora在電動(dòng)飛機(jī)、垂直起降（VTOL）技術(shù)以及大型無(wú)人機(jī)等前沿領(lǐng)域的技術(shù)積累，這些技術(shù)正是未來(lái)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向。目前，Aurora的客戶(hù)群體包括NASA、美國(guó)軍方以及多家商業(yè)公司，其中許多客戶(hù)正是被這家公司領(lǐng)先的垂直起降技術(shù)所吸引。