低空经济作为国家重点支持的战略性新兴产业,正在迎来爆发式的发展机遇。与此同时,增材制造-3D打印技术作为先进制造的重要技术支撑,也正在不断拓展在低空飞行器和无人机产业的应用场景。在近期顺利闭幕的2025 “TCT 深圳峰会——低空经济与增材融合产业论坛”期间,主办方邀请了来自科研院所、企业以及行业研究机构的专家嘉宾,共同分享他们的实践成果与前沿思考。
电子增材:为无人机装上“智能神经”
《精密电子增材制造与无人飞行器应用》
中国航天科工集团北京遥感设备研究所
唐晔 总师、研究员
唐晔总师谈到,增材制造(3D打印)与无人机是齐头并进的两大领域,年增速均接近49%,同时也具有深度融合的基础。他表示,3D打印具有“可以做复杂的系统”和“短流程快速制造”的特点,在满足设计协同与极简系统前提下,与无人机的特征可以对得上,可以说增材技术是适合无人机制造的。
目前,该技术应用最多的是机身结构(包括拓扑化、一体化制造)和动力系统(如小型极简的3D打印发动机),同时在快速研制和现场制造与维修(尤其在军事和低空物流领域)作用显著。他强调,技术产业化必须达到性价比的临界点,其核心在于与设计协同,进行极简系统的设计而非对旧零件的简单替换,并与传统工艺协同,例如马斯克做的特斯拉,将3D打印模具与铸造工艺协同,从而扬长避短。
唐晔总师还谈到,电子增材制造技术为无人机的智能融合创造了价值。他分享了其团队在电子增材制造上的研究成果。该技术旨在解决无人飞行器向智能化发展时面临的挑战,包括:宏微纳跨尺度的架构、电功能一体化结构的高性能实现困难和共型电路问题。团队通过强电场在增材制造过程中进行调控的新途径,实现了电阻率在10欧左右,取得了制造精度的突破,并通过机械互锁加上陶瓷基底化学增强的方式,实现了金属聚合物异质材料界面结合力数量级的提升,使用这个工艺不受材质限制。此外,解决了效率问题,研究团队现在可以把电路图形化的处理和传统的3D打印相比提升两个数量级,也就是100倍以上。
轻量化与一体成型新路径
《纤维复合材料增材制造关键技术及其低空飞行器应用展望》
南方科技大学
熊异 副研究员
南方科技大学熊异副研究员首先指出,连续纤维增强聚合物复合材料具有轻质、高强、性能可设计的优势,但其传统制造工艺在复杂结构成型上存在局限,而复合材料增材制造(3D打印)恰好能填补这一空缺。
熊异强调,有三大关键技术在推动连续纤维复材增材制造技术的发展:首先是面向增材制造的设计,必须充分考虑复合材料独特的强各向异性和拉压非对称性等力学特性,以及制造路径与结构设计的一体化。其团队提出了“拉伸主导的复材点阵结构”,并通过对纤维路径进行优化设计,实现了较传统排布方式2-3倍的刚度提升。其次是发展高性能制造技术与智能化装备。原来的商业技术大多数在平面堆叠的,无论是从成型的表面质量,纤维是否空间增强或者是支撑材料用量来说,都有一定的劣势,现在大的趋势是结合机械臂做多轴的连续纤维复合材料增材制造。其团队自主研发了多轴增材装备。最后是构建完整的规模化应用产业链,需攻克在线监测、无损检测,建立工艺结构性能数据库、材料标准与认证体系。
在应用展望上,他分享了瑞士9T Labs公司通过“增材+热压焊接”工艺制造无人机铰链、以及同济大学李岩教授团队成功试飞的连续纤维复合材料增材制造无人机整杆结构的案例。最后,他提出课题组正在开展一个探索型项目,希望针对工业无人机,基于拓扑优化与增材制造技术突破轻量化瓶颈。
3D打印重塑无人机定制
《FFF2.0在特种无人机应用探索》
无锡汉和航空智能科技有限公司
李玉涛 总经理
汉和航空是无人机多场景应用解决方案的供应商,同时也开展无人机定制解决方案的业务。
李玉涛先生详细介绍了3D打印技术在农业播种、物流无人机、氢动力无人机、空气检测无人机及多种特种作业设备中。的实际应用案例。他表示,3D打印技术能够适应无人机制造中的短周期、定制化需求,实现传统CNC与模具制造无法完成的高效交付。此外,他也指出3D打印在未来面临批量规模化生产、后处理自动化及新材料研发等方面的挑战与发展空间。
抢占60%结构件的应用高地
《3D打印在低空航空器推进装置研制过程中的应用》
翱坤普电航空科技(珠海)有限公司
彭兴林 总经理
彭兴林先生谈到,低空航空器的结构成本占航空器总成本的近60%。因此,如果想通过3D打印技术在低空航空器制造中获得经济效益,应从这60%的结构件中开拓应用能力。例如,金属3D打印技术制造复杂拓扑金属接头非常占有优势。此外,低空航空器很多是电动的,大功率电机的散热要求很强,通过金属3D打印技术制造传统金属加工难以满足的复杂散热器是其中一个很好的应用。他还强调,3D打印技术能否规模化应用于低空经济,需重点解决材料耐环境性、生产经济性、适航验证及满足航空器结构成本占比要求等核心问题。
三大场景驱动千亿市场
《2025中国低空经济商业洞察报告(无人机)》
北京亿欧网盟科技有限公司华南公司
梁杰民 总经理