【国际视野】摩方技术在泰科电子的工业化之路

连接器制造中，有两类难题始终绕不开：一是零件尺寸小到传统模具与工装无法加工；二是结构过于复杂，设计尚未验证便贸然开模，前期投入极难收回。这让制造商不得不作出判断——究竟在什么阶段、什么条件下，开模才仍然值得

作为《财富》世界500强、全球连接与传感领域企业，泰科电子有限公司（TE Connectivity，下称泰科）正借助微纳3D打印技术，攻克多项对精度、效率和材料性能要求很高的制造难题。依托该技术，泰科已开发出特征尺寸低于100微米的高带宽数据连接器，制造出通过血液接触认证的微型医疗传感器零件，并在不依赖传统模具的情况下，将小批量连接器零件直接导入生产。

事实上，泰科在增材制造上的布局已久。早在1986年，工业级3D打印还只是一个构想，泰科就已着手试验立体光固化成型（SLA），并将其视为一项重要的工程工具。近四十年过去，增材制造在其中扮演的角色已发生根本转变。如今，泰科的工程师需要研发细节更精密、公差更小的连接器，而客户的产量规模往往差异悬殊。真正的难题在于：当设计仍在迭代时，该以何种方式制造这些零件——以及最终，是否还需要开模。

PART 01：抢占先机，提早战略布局

这份早期投入，如今已沉淀为泰科的结构性优势。增材制造深度嵌入了泰科的全球研发体系。尽管泰科体量庞大——全球约9.3万名员工，其中1万名是工程师，工厂横跨多个大洲——但要求最高的原型开发与研制工作，主要集中于两处：位于美国宾夕法尼亚州哈里斯堡的工程原型创新中心（EPICenter）和航空航天、国防与海洋（AD&M）快速响应团队（RRT）。

EPICenter相当于泰科面向连接器应用的内部服务机构，覆盖数据通信、医疗、航空航天等全部业务领域，运行着40多台增材制造设备，年打印量超过15万个连接器零件。哈里斯堡的RRT则承担工艺验证职能：一套工艺在此通过验证后，即可随需求增长复制到欧洲、亚洲和北美的工厂，让生产贴近需求地，从而压缩交付周期、降低物流成本。

本·多普（Ben Dopp）是泰科AD&M事业部的先进制造与工艺开发工程师，在这一领域已深耕十年。据他估算，泰科十年间累计生产增材制造零件数百万件，年产量从2019年的约4万件，增至2025年的10万件以上。至于每个零件采用何种工艺，这取决于其几何结构、材料要求、产量规模与最终用途。当传统制造办法做不出来的时候，泰科倚仗的正是这套决策框架来解决问题，而不是只依赖某一种技术。

PART 02 突破局限，寻找全新解决方案

微纳3D打印的应用为何持续扩大？每一个连接器工程师都清楚背后的压力：设备不断小型化、元件密度持续提升、数据传输速率攀升至新的频段——在这个尺度上，仅仅几微米的位置偏差，就足以导致性能劣化。

而泰科所处的市场还在叠加另一重压力，航空航天与国防领域尤为明显：业务正加速转向"小批量、多品种"，开发周期不断缩短，单个项目的需求量可能只有几百件，这让传统工艺更加难以招架。

传统的微注塑工艺，卡在两个地方：一是技术做不到，二是成本划不来。 技术上，一旦零件特征小于几百微米，就需要考虑拔模角度、脱模路径、刀具能不能伸进去等多种问题。成本上，模具交付周期动辄数周，设计每迭代一次都意味着重新开模，代价高昂；若产量不足500件，开模投入几乎无法收回。正如Ben所言："有了微纳3D打印，那些原本开模具不划算的订单，泰科也能接了。"

正是为了破解这一难题，他的团队在2019年时注意到了重庆摩方精密科技股份有限公司（美国）全资子公司（BMF, Boston Micro Fabrication），该公司的微纳3D打印系统专攻传统模具与工装无法企及的精细特征加工。泰科的选型标准十分务实：设备成本、占地面积，以及至为关键的一点——支持材料开源，以免被锁定在某一套专有材料体系中。

在样件评估通过后，泰科先在加州实验室安装了第一台microArch®系统，并于2020年迁至EPICenter；此后，AD&M事业部又增购了第二台。Ben认为，10微米的光学精度已足以覆盖泰科近99%的连接器应用需求，而这正是摩方精密的核心技术优势所在。

摩方精密microArch®系统采用面投影微立体光刻（PµSL）技术：每一层一次性曝光成型，而非逐点扫描。这样既能做出精细的微型结构，批量生产的时候质量也稳定。自引入摩方精密设备以来，这些系统主要承担两类任务：一是在开模之前加速连接器研发进度；二是在产量小、交期紧的情况下，直接打印成品零件。

PART 03 先验证，再决定是否开模

与泰科数据连接团队早期合作的一个项目，清晰地印证了微纳3D打印在研发阶段的应用价值。该团队彼时正在开发用于服务器互联及板对板连接的高频连接器，传输速率远高于100 Gb/s。随着元件持续小型化，日益精细的特征结构让现有原型制作手段逼近能力极限。微型模具虽能成型这些零件，却意味着设计尚未得到充分验证，就要先期投入巨额资金。

于是，泰科改用微纳3D打印直接制造承载座、盖板及多个装配组件。在十余轮设计迭代中，工程师得以逐版完成机械与电气测试，无需在每一版重新开模；全程零件位置误差控制在30微米以内，并稳定成型出厚度＜100微米的薄壁结构。

关键仍在于精度与一致性。打印样件只有尺寸与装配位置足够准确，才能支撑下一步工程决策；只有每一件都落在公差范围内，测试结果才具备参考价值。而泰科的打印样件，恰好同时满足了这两点。

在研发的全过程里，泰科均以3D打印件完成验证，测试通过后直接转入硬模量产，跳过了软模环节。要知道，仅一套铝制软模就需4至8周工期，再加调校，成本已接近10万美元。将开模节点后移，为团队争取到了充足时间完成全部测试，再锁定最终设计。这一思路此后也延续到了下一代高频连接器的研发中。

PART 04 精准只是起点，量产才是目标

数据连接器项目印证了微纳3D打印在设计开发阶段的价值，而医疗传感器项目则提出了另一重挑战：如何把微米级精度转化为可重复、可量产的工艺能力。

这个零件只有大概1×1×2毫米大，比一粒米还小，上面要做通孔、凹槽、定位结构，同时材料必须符合血液接触的安全标准。借助摩方精密的微纳3D打印系统，泰科评估了两种医用材料，均满足细胞毒性与生物相容性要求。初期年需求约9000件，团队据此建成的产线日产能约2000件，证明微纳3D打印能够同时满足该应用在尺寸精度与产出效率两方面的要求。

但产能只是难题之一。产能上去之后，怎么搬运、检测这些比米粒还小的零件，反而成为最卡脖子的环节。这件事也说明：能打出高精度的微型零件，只是第一步。材料性能、摆放方向、清洗、搬运、检测——每一个环节都必须打通，才能把一次成功的原型转化为可重复的生产工艺。有了这次经验，泰科又把这项技术用到了更多高要求的医疗场景里，比如颅内传感器。

这种对全流程的把控，并不局限于医疗领域。另一个连接器项目就证明：一个微小的工艺改动，如何重塑后续的全部工作。RRT需要在零件侧面做一个平整的法兰边，高度要求特别严格，需保证装到壳子里严丝合缝。常规做法是添加支撑来打印这类悬垂结构，而支撑拆除后会留下痕迹，仍需二次机加工修整。

Ben和团队就逐层调整曝光的强度和时间，直接把法兰边一体打印成型，精度优于20微米，并省掉了每件约20分钟、需要熟练技师操作的二次机加工序。这个例子再次印证了泰科在各类应用中反复验证的一条经验：微纳3D打印是否能落地，不只看打印过程本身。清洗、检测、去支撑、搬运、二次加工——其中任何一项都可能决定该工艺在目标产量下是否可行。

PART 05 小批量直接制造：省去开模环节

针对大批量连接器应用，选用硬模工艺也许是合理的方案；而小批量生产的决策逻辑则不同。比如泰科航空、国防和海事业务，部分客户每年仅需数百件定制连接器——在这样的产量规模下，开模并不是合适的方案。

面对这类需求，泰科直接使用摩方精密微纳3D打印系统及其他打印平台生产零件。产品涵盖筒式连接、射频/同轴连接、对准特征，以及其他对位置精度要求很高的精细结构。

Ben举了一个例子：一款连接器最初只是小批量试样，如今已实现约每年500件的打印量产。由RRT交付的成品中，既包含3D打印件与机加工件，还有定制模压的硅胶密封件。其他快速响应项目遵循同样的流程：一个完整装配、由泰科制造的可用连接器，大概4周就能交货。

当微纳3D打印进入量产规模，也对质量一致性、产品检测、材料资料以及全链路可追溯提出了硬性要求。在Ben看来，泰科的职责不只是把零件打印出来，而是要可靠地将其生产出来并完成验证。而摩方精密的微纳3D打印系统的打印稳定性和小批量制造能力，正是支撑这项工作的底气所在。

泰科的实践经验表明，3D打印并不是用来取代注塑成型的。恰恰相反，微纳3D打印给工程师带来了更大的决策灵活性：何时投入传统模具、乃至是否投入，都多了一种选择。在大批量制造场景中，可先借助3D打印完成多轮设计迭代与功能测试，再行开模；而对于小批量、定制化的零件，则可跳过模具，直接以3D打印导入生产。

贯穿数据通信、医疗与航空航天各领域，制造方案的选择最终仍要回归零件本身的要求：结构复杂度、精度等级、材料性能、产量规模及交付周期。随着行业对产品的各项技术要求持续提高，微纳3D打印不断拓展泰科在连接器制造领域的能力边界，帮助解决不少传统工艺无论从成本还是工程实现层面都难以应对的难题。

本文为中文译稿，原文《Printing at the Edge of Possibility: How TE Connectivity Leverages Micro-3D Printing》发表于全球连接器行业专业媒体ConnectorSupplier，发布日期为2026年10月13日。