军用3D打印新时代：速度、弹性和自主性兼备的技术革新

随着现代战争逐渐向分散化、速度和弹性转变，新一代坚固耐用的可部署3D打印系统正在改变军事后勤的面貌。这些技术让部队能够在前线快速生产备件、工具甚至整个无人系统，从而绕过传统供应链的限制。南极熊将介绍四家在这一领域颇具创新性的公司：Markforged、SPEE3D、Firestorm Labs 和 Craitor。Markforged和 SPEE3D公司在商业市场上有更广泛的应用，Firestorm Labs和Craitor则专注于国防领域的特定任务需求。


△Craitor FieldFab 在Oahu岛的 KBay 海滩“值班”，3D 打印关键部件和小型无人机系统 (sUAS)。

Markforged 的 X7 Field Edition
Markforged 推出的 X7 Field Edition（简称 X7 FE）是一款专为战场环境设计的工业级3D打印机，被装在坚固的 Pelican AL3232 单盖箱中，内部配有定制泡沫模块和移动组件锁，防止运输过程中产生损坏。这款设备能够使用高强度复合材料按需打印零件，特别适合偏远或战术环境中使用。


△Markforged的 X7 FE

X7 FE 已在美国军队多个部门得到广泛应用。例如，美国陆军利用该系统在几天内解决了已停产的作战车辆部件的替换问题；美国空军利用此款打印机制造 B-52 轰炸机和 C-5M 飞机的零部件；美国海军也已经开始在舰船上直接打印所需部件，如 USS Tulsa 战舰上的某些关键组件。此外，X7 FE 还通过了 MIL-STD-810 测试，证明其符合美国国防部对极端环境的要求。



X7 FE 的一大亮点是便携性和易用性。整套设备可在几分钟内完成设置并开始打印，同时包含必要的材料、备件和工具，确保在断开连接的环境下也能持续生产。这种能力不仅显著缩短了维修周期，还大幅降低了对传统物流的依赖。

SPEE3D 的 XSPEE3D
总部位于澳大利亚的 SPEE3D 是冷喷涂金属增材制造技术领域的先驱，其 XSPEE3D 系统是一款集装箱式的移动金属3D打印机，专为恶劣条件设计，能够以极高的速度打印铸铝零件。


△SPEE3D的 XSPEE3D

XSPEE3D 源自该公司早期的 WarpSPEE3D 系统，WarpSPEE3D 系统曾作为世界上第一台在美军舰艇上成功制造金属部件的3D打印机参与实验。基于 2020 年和 2021 年与澳大利亚陆军联合进行的现场试验经验，SPEE3D 开发出了更先进的 XSPEE3D，并在随后的多次演习中验证了其性能。例如，在美国陆军的 Project Convergence 2022 中，XSPEE3D 在不到一天的时间内就设计并打印出了 CVRT 驱动链轮、HEMTT 卸扣和 M109 榴弹炮专用工具等复杂零件。



XSPEE3D 还具有极高的适应性，即使在高温超过 100°F 或大雨天气下，打印机仍能正常运行。在一次演示中，一名完全没有相关经验的士兵成功打印并安装了布雷德利战车的变速箱支架，使其恢复正常使用。这表明 SPEE3D 的冷喷涂技术不仅能提高效率，还能增强军事供应链的弹性。

Firestorm Labs 的 xCell Mobile Factory
与通用型3D打印公司不同，Firestorm Labs 是一家完全围绕军事需求创建的初创企业。其旗舰产品 xCell 是一个集成增材制造、自动化和机器人组装的移动制造单元，能够直接在战区内生产无人机组件和其他备件。


△Firestorm Labs 的 xCell Mobile Factory 渲染图

xCell 系统由两个 20 英尺长的集装箱组成，配备了 HP 的 MultiJet Fusion 技术，可以快速制造复杂的无人机机身和替换部件。在 2025 年的联合跨部门实地实验 (JIFX) 中，xCell 成功在恶劣天气条件下生产了 Firestorm 自主开发的 Tempest 无人机及其相关部件。Tempest 是一种模块化多任务无人机，具有可互换的有效载荷、发动机以及高达 675 英里的航程，非常适合执行侦察、监视等任务。


△Firestorm Labs 在麦克米兰机场跑道旁部署了移动远征增材制造站 xCell。xCell 不仅能够制造 Tempest 无人机，还能生产保持作战准备状态所需的其他部件。

此外，Firestorm 还与其他公司密切合作，进一步优化其解决方案。例如，Aurelius Systems 提供了一款激光武器系统 (LWS)，用于击落敌方无人机；Chariot Defense 则开发了一种高效、低噪音的高压电池系统，为 LWS 和部分无人机组装操作提供动力。这些协作展示了现代战场后勤中移动制造和能源管理的重要性。

Craitor 的 FieldFab
Craitor 是另一家专注于国防领域的公司，其 FieldFab 打印机通过与美国海军陆战队和陆军的合作研发协议 (CRADA) 不断改进。FieldFab 符合 MIL-STD-810H 标准，能够在从北极寒冷到热带季风的各种极端条件下稳定运行。

△Craitor FieldFab

FieldFab 支持多种高温聚合物材料，操作简单，士兵只需经过几个小时的培训即可熟练掌握打印机的操作流程。在过去 25 次实地部署中，它已经被用于阿拉斯加、冲绳和夏威夷等地的任务，打印了包括备件和小型无人系统在内的各种组件。其模块化设计、防风雨外壳和离网电源兼容性使其成为快速维修和小批量制造的理想选择。通过与一线作战人员共同开发，Craitor 确保其设备能够应对前线后勤中的细微但高风险挑战。这种贴近实际需求的设计思路使 FieldFab 成为了战场上不可或缺的工具。

南极熊点评
这四家公司虽然各有侧重，但都在推动战场增材制造的发展：

●Markforged 以其复合材料打印技术和高度便携的设计脱颖而出，主要应用于替换过时部件和生产轻量化定制零件。

●SPEE3D 凭借冷喷涂金属增材制造技术提供了高速和灵活性，尤其擅长打印金属零件，适用于各种极端环境。

●Firestorm Labs 的 xCell 系统则聚焦于无人机制造和模块化生产，展示了自动化和机器人技术在战场后勤中的潜力。

●Craitor 的 FieldFab 强调易用性和适应性，为高温聚合物打印提供了一个可靠且高效的解决方案。

总体而言，这些公司共同致力于实现“边缘制造”的愿景，即在最需要的地方快速生产关键任务组件。无论是通过复合材料、金属、无人机还是聚合物，它们都为未来的军事行动提供了更高的自主性和响应速度。