3D打印革新航天制造：中美竞逐，成本可降半！福建厦门企业显身手

太空探索的成本曾经令人望而却步，但3D打印技术正在改变游戏规则，让火箭发动机和航天器的制造变得更快、更便宜、更灵活。

美国推进系统制造商Aerojet Rocketdyne成功通过NASA热火测试的RL10火箭发动机升级版，其特色正是采用3D打印的喷油器和燃烧室。

这型发动机与美国联合发射联盟（ULA）共同开发，旨在推动其下一代Vulcan Centaur运载火箭。Aerojet Rocketdyne首席执行官表示，此举验证了将3D打印技术纳入火箭程序的方法，旨在降低成本的同時保持发动机的优异性能。

01 中国航天的3D打印进展

当美国在太空3D打印技术领域取得进展时，中国也在积极跟进。中国空间站已经开展了太空3D打印零件测试。

这项技术意味着未来飞船在太空维修时，可能不再需要从地球运输零件，只需通过3D打印机就能现场制造所需部件。

在2025年5月，中国航天相关单位公布了3D打印技术的进展情况，涉及使用3D打印技术加快火箭发动机研发进程。中国运载火箭技术研究院的大型舱段、壳体高精度增材制造技术项目荣获中国技协2024年创新成果特等奖。

02 技术突破与应用效益

火箭院的技术解决了航天装备大型构件金属3D打印效率和精度难以兼顾的难题。通过不锈钢等金属材料3D打印高精度成形方法，能较好地完成产品打印。

该技术让打印出来的构件表面精度达到毫米级，大部分地方不用打磨就能直接用，节省了60%的后期加工量。

在新型火箭发动机研发方面，3D打印技术也发挥了重要作用。航天推进技术研究院在不到一年时间里，成功研制了两款新型火箭发动机：90吨级重复使用液氧煤油发动机和140吨级重复使用液氧甲烷发动机。

03 福建厦门的3D打印贡献

在福建厦门，一些企业也在3D打印领域取得了显著进展。厦门金增智科技有限公司获得了一项名为“一种柱状空心物品用3D打印支撑结构”的专利。

这种支撑结构由支撑柱和多个支撑板组成，支撑柱的侧面设有若干圆孔，能够为后续打印提供更好的稳定性和支撑性。

该设计的亮点在于，打印完成后，支撑结构能够相对容易地与打印模型分离，减少了后处理工作量和时间成本。

厦门徕泽丰科技有限公司成功申请了名为“种3D打印设备”的专利。该设备通过设立多个可移动成型仓，明显减少了打印主机在执行任务时所需的辅助工时，提升了打印主机的使用效率。

04 3D打印的技术竞争与未来前景

NASA已经投入大量时间和精力开发3D打印技术，允许使用3D打印机来制造复杂的火箭发动机部件。2015年，NASA团队使用3D打印多种零部件，将其拼装成完整火箭引擎，并进行点火测试。

3D打印技术被看作是提高航天器设计，使空间探索更实惠的一项关键技术。NASA计划在未来测试不同的推进剂，其中包括液態氧和液態甲烷，它们是载人登陆火星使用的主要推进剂。

中国也在积极研发太空环境下的3D打印技术。2025年4月，中国航空制造技术研究院宣布了一项重要技术突破，成功在模拟微重力环境下实现了“太空级”3D打印技术。

05 经济影响与未来展望

3D打印技术对航天制造的经济影响是深远的。传统铸件的生产从工艺设计到产品出来需要30天到40天，而基于3D打印的铸造基本上20天内就能交付。

与传统工艺相比，3D打印解决了模具制备周期长、成本高和难以制作曲面等复杂构件的难题，打造无吊车、无模型、无重体力劳动、无废砂及粉尘排放、无温差的生产模式。

太空3D打印能节省成本。以前飞船零件坏了，得从地球运新零件上去，每次发射火箭的花费都很高。

如果有了太空3D打印技术，只需要带打印材料上去，材料比成品零件轻得多，能省下一大笔发射费用。

福建南安的万吨级铸造3D打印全流程智能工厂里，传统手工造型需要模具制作，而3D打印则直接省去了这一步骤。

基于3D打印的铸造使生产周期从传统的30-40天缩短至20天内。南安已新增省级“专精特新”中小企业累计达63家，其中机械装备产业有24家，占据重要地位。

航天制造的新篇章正在书写，而3D打印技术正是其中重要的一笔。