面向航空航天研发、制造与维护的聚合物增材制造解决方案

从工程原型、生产工装和复合材料模具，到客舱内饰、可用于飞行项目的聚合物零件、MRO 按需备件与无人机结构件，Stratasys 通过成熟的增材制造平台和高性能材料，帮助航空航天企业缩短开发与交付周期、降低工具与低批量制造成本，并提升供应链响应能力。

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超过二十年的航空航天增材制造实践

航空航天行业正在将增材制造从早期原型逐步拓展到工装、生产零件和维护保障。在中国，中国东方航空已经将 Stratasys FDM 引入客舱零件与维修场景：东航技术建立增材制造实验室，使用 Fortus® 450mc 和 ULTEM™ 9085 树脂开展内部生产，并已生产安装 300 多件成品零件。这一实践说明，聚合物增材制造在中国航空业中的价值已经从“快速打样”延伸到低批量备件、客舱内饰和数字化 MRO。

东方航空｜MRO 与客舱零件

Fortus 450mc + ULTEM 9085 建立内部增材制造能力；公开案例显示已开发 30 多种客舱零件，并生产安装 300 多件成品零件。

同济大学｜飞行器研发与无人机模型

师生利用 3D 打印支持飞行器设计研究，不到 4 周完成一架约 4 米长、21 kg 的螺旋桨无人机模型，用于快速验证设计。

对于航空航天项目，FDM® 是最成熟、应用最广泛的聚合物增材制造技术之一；P3™ 则适用于对精度、表面质量和小型高性能零件有更高要求的场景。针对无人机与低空飞行器的小批量结构件，SAF™ 也可提供具有批量一致性的粉末床制造路径。

为什么航空航天企业采用 3D 打印？

不是只解决“样件打印”，而是围绕电子产品从研发到制造现场，建立更灵活的聚合物增材制造路径。

  • 缩短开发与验证周期

    无需等待模具或复杂机加工，将设计修改快速转化为实物，帮助研发团队把原型和测试周期从数周压缩至数天或更短。

  • 降低低批量采购成本

    对于低需求、高混合零件，增材制造无需专用模具，可降低小批量零件的启动成本和传统供应链压力。

  • 减轻重量

    通过材料替代、拓扑/结构优化、部分填充和零件整合，减少不必要的材料与装配件数量，为轻量化设计提供更大自由度。

  • 建立按需供应能力

    将部分备件转化为数字库存，在需要时制造，减少长周期采购、停产件风险与库存占用。

  • 应对复杂几何

    制造传统减材或成型工艺难以经济实现的风道、内部通道、轻量支架和复杂工装。

  • 匹配严苛工程环境

    ULTEM™、Antero™ 等高性能材料可提供耐热、耐化学、FST、低放气或 ESD 等工程属性，支持更高要求的航空航天应用。

覆盖航空产品全生命周期的增材制造应用

工程原型与功能验证

制造风道、壳体、支架、舱内部件、空气动力学模型和复杂装配原型，在投入正式工装与生产前快速验证设计。

生产工装与制造辅助

按需制造钻孔导向、装配夹具、定位工装、检具、搬运工具和大型模板，减少传统铝制/金属工装的等待与重量。

复合材料工装

使用耐高温 FDM 材料制造铺层模具、芯模和辅助工装，以更短周期和更低成本支持复合材料小批量与快速改型。

生产零件与客舱内饰

制造复杂、小批量、轻量化聚合物零件，包括支架、盖板、线缆管理件、风管和客舱内饰部件，并依据项目要求推进资格验证。

MRO 与按需备件

针对老旧机型、低使用频率备件和客舱维修需求，在合适的适航与质量体系下建立快速、数字化的备件响应能力。

无人机与低空飞行器

从大型功能样件到小批量结构件，支持频繁改型、多 SKU 和缩短交付周期的低空飞行器开发与生产。

原型与工程验证：更快发现设计问题

航空航天研发往往需要反复验证空气流动、结构配合、维护可达性以及零部件空间关系。通过 3D 打印，工程师可以直接从 CAD 数据制造功能样件，在正式模具、机加工件或复合材料件投入之前完成多轮验证。

Wind Tunnel Test
  • 风道、导流结构与 HVAC 原型
  • 大型壳体、整流罩、机鼻与舱内部件
  • 装配空间、接口与维护可达性验证
  • 风洞模型与空气动力学测试模型
  • 无人机/飞行器结构快速迭代
推荐平台：F770、Fortus® 450mc、F900®；精细小型部件可结合 Origin® Two。

生产工装：把工具制造从数周缩短到按需响应

航空装配与维护现场需要大量低批量、定制化工装。传统金属工装往往重量大、加工周期长，并且每次机型或工艺变更都可能触发重新加工。FDM 可直接制造耐用、轻量的夹具、钻模、检具和生产辅助工具，让工程团队更快响应变化。

Factory Automation

  • 装配夹具与定位工装

    轻量化复合材料铺层模具

  • 钻孔、切边与检测辅助

    制造钻孔导向、定位模板、检测夹具和量检具，支持快速更改与重复制造。

  • 大型模板与制造辅助

    F900 / F770 的大尺寸构建空间可用于大型模板、风管成型辅助和生产现场工具。

  • 碳纤增强工装

    Nylon 12CF 等碳纤增强材料可用于需要更高刚度和较低重量的夹具、末端工具和工程辅助件。

复合材料工装：减少传统模具的时间与成本投入

复合材料制造常需要铺层模具、芯模、成型工具和辅助夹具。对于试制、小批量或设计仍在变化的项目，用传统金属或 FRP 模具往往意味着较长交付周期和较高前期投入。

复合材料工装

F900 配合 ULTEM™ 1010 等耐高温材料，可用于复合材料铺层和成型工装。Dassault Aviation 的公开案例中，3D 打印 ULTEM 1010 复合材料铺层工具将总交付周期缩短约三个月，并实现约 75% 的成本下降；工具重量降至约 17 磅，更便于现场搬运。

了解复合材料工装解决方案
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飞行零件与客舱内饰：从轻量化设计走向小批量生产

对于传统工艺成本较高、需求量有限、结构复杂或存在长期备件需求的航空零件，聚合物增材制造可以减少模具依赖，并通过数字化生产实现更灵活的小批量供应。

ULTEM™ 9085 树脂具有高强重比、阻燃和 FST 相关性能，并提供适用于材料可追溯要求的认证级版本。对于特定 F900 工艺路线，Stratasys 已发布基于 NCAMP allowables 的材料与工艺数据，可帮助企业推进飞行零件的工程资格验证。最终零件是否可用于飞行，仍需结合具体设计、设备配置、材料批次、工艺控制以及适航/客户审批要求确认。

飞行零件与客舱内饰
  • 客舱支架、盖板和座椅相关部件
  • 线缆管理件与电子设备支撑结构
  • 低压风管与 HVAC 部件
  • 小批量复杂支架、壳体与辅助结构
  • 需要材料追溯与稳定重复性的生产零件

中国本土核心案例

东方航空3D打印零件

东方航空 | 从应急备件到客舱零件内部生产

东方航空技术有限公司承担飞机维护与部件维修工作。2015 年，东航一架新交付的波音 777 出现座位标志印刷错误。针对这类数量极少、传统采购成本和等待时间都较高的替换件，工程团队采用 3D 打印，仅用三天便完成新标志，由此验证了增材制造在航空低批量备件中的实际价值。

随后，东航技术建立专门的增材制造实验室，采用 Stratasys Fortus® 450mc 和 ULTEM™ 9085 树脂形成内部生产能力。公开案例显示，该实验室已生产并安装 300 多件成品零件，应用覆盖座椅扶手、舱门把手盖板、行李架锁扣、电子飞行包支架和报纸架等客舱部件；东航也成为国内首家在商用飞机上采用 3D 打印内饰零件的航空公司。

更重要的是，东航将 3D 打印从一次性的应急手段逐步转化为内部能力：工程团队可从零件需求出发完成设计、打印和安装，对长交付周期、停产或低需求量的客舱零件进行更灵活的响应。这一模式也为航空 MRO 的数字库存、按需生产和本地化备件供应提供了实际参考。
3 天 首次应急替换件完成
300+ 件 已生产并安装成品零件
国内首家 商用飞机采用 3D 打印
内饰零件
MRO 数字化 低批量备件按需生产
东航公开案例指出，传统指定供应商的客舱备件采购可能需要数月；建立内部 3D 打印能力后，团队可以更快完成部分低批量替换件的设计、制造与安装。
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规模化实践｜聚合物增材制造已经进入航空生产体系

Airbus｜年产超过 25,000 件飞行用 3D 打印零件

Stratasys 2025 年公开信息显示，Airbus 每年生产超过 25,000 件可用于飞行的 3D 打印零件，已有超过 200,000 件经认证的 Stratasys 聚合物零件在役，体现增材制造从单点验证走向规模化生产。

Dassault Aviation｜复合材料工装

使用 FDM 与 ULTEM 1010 制造复合材料铺层工具，将交付周期减少约三个月，并实现约 75% 成本下降和显著减重。

Plyform｜从复合材料模具到最终零件

利用 F900 支持复合材料工装和小批量飞机零件生产，通过大构建空间和高性能材料满足航空项目对精度与重复性的要求。

Bifrost｜SAF 扩展 UAV 生产

H350 SAF 帮助无人机制造商提升粉末床生产吞吐量，并降低后处理、材料和单件制造成本，适合多 SKU、小批量到批量化的结构件生产。

低空与无人机：从快速改型走向小批量生产

无人机和低空飞行器开发具有版本迭代快、结构轻量化要求高、SKU多、早期批量不确定等特点。增材制造可以在无需开模的情况下支持设计验证、工程结构件和小批量生产。

中国本土研发案例|同济大学:不到4周完成4米级无人机模型

在飞行器研发阶段，工程团队往往需要快速验证总体布局、外形比例、结构关系和装配方案。Stratasys中国公开资料显示，同济大学师生曾利用3D打印开展飞行器设计研究，不到4周时间完成一架约4米长、21kg的螺旋桨无人机模型。

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面向不同应用的 Stratasys 航空航天平台

高性能材料：为航空环境提供更合适的工程属性

从设计数据到稳定制造：软件与可重复性同样重要

航空航天的增材制造应用不仅取决于设备和材料，也依赖受控的数字化工作流。GrabCAD Print / GrabCAD Print Pro 可用于准备打印任务、设备管理和生产流程；对于需要更高工程可预测性的 FDM 应用，还可结合仿真、精度校准和开放参数能力，帮助团队在打印前评估并优化制造结果。

  • GrabCAD Print / GrabCAD Print Pro：打印准备、设备与工作流管理
  • Accuracy Center：针对支持平台进行尺寸精度校准与补偿
  • OpenAM™：在支持设备上探索开放材料和自定义打印参数
  • 材料追溯与工艺文档：支持受监管应用中的内部质量流程
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FAQ

航空航天 3D 打印主要用在哪些环节？

从设计验证、风洞/功能原型，到生产工装、复合材料模具、客舱内饰和小批量生产零件，再到 MRO 备件与无人机结构件，聚合物增材制造可覆盖产品全生命周期。

航空航天最常用的 Stratasys 技术是什么？

FDM 是最成熟、覆盖最广的航空航天聚合物增材制造技术，适合高性能热塑性材料、大型零件、工装和生产应用。P3 更适合精密、小型、高表面质量和高性能光敏树脂零件；SAF 可支持无人机等场景的小批量/批量粉末床制造。

ULTEM 9085 打印的零件能直接装飞机吗？

不能仅根据材料名称判断。ULTEM 9085 具有航空应用所需的多项性能，并存在认证级材料和已发布的 F900/NCAMP 工艺数据，但具体零件仍需按设计、工艺、质量体系及适航/客户要求完成资格验证和批准。

3D 打印适合航空 MRO 吗？

适合低需求、长交期、停产或定制化的合适聚合物零件。其核心价值是数字库存和按需制造，但必须在相应的维修、质量和适航框架下实施。

无人机为什么适合使用增材制造？

无人机产品迭代频繁、型号多且早期批量较小。FDM 可快速制造大型工程结构件，SAF 可支撑更多小型结构件的批量生产，帮助企业减少开模和供应链等待。

让航空航天制造从“等待零件”转向“按需制造”

无论您正在进行航空产品研发、复合材料工装开发、客舱零件小批量生产、MRO 备件数字化，还是无人机与低空飞行器工程验证，Stratasys 都可根据零件尺寸、材料性能、批量、质量体系与认证要求，帮助评估合适的增材制造技术和实施路径。

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