美國(guó)官員討論3D打印在海軍的應(yīng)用潛力
魔猴君 科技前沿 3444天前
2015年4月15日，在馬里蘭州舉行的美國(guó)海軍聯(lián)盟之海洋-天空-太空（Navy League’s Sea-Air-Space）展覽暨會(huì)議上。美國(guó)海軍官員談到了3D打印在海軍的應(yīng)用潛力，并談到了正在由美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）開發(fā)的飛行關(guān)鍵部件。
美國(guó)海軍官員最終的希望是將3d打印機(jī)安裝在軍艦以及海軍基地里，以削減海軍后勤巨大的零備件庫(kù)存，其中有些備件可能永遠(yuǎn)都不會(huì)使用，但還必須儲(chǔ)備以防萬(wàn)一。通過按需打印部件，軍艦和其他艦船上的金錢花費(fèi)、庫(kù)存空間和數(shù)量都可以減小。這其中有許多正在老化和更頻繁地更換零件。
當(dāng)然，特別是在金屬3D打印方面，仍存在技術(shù)障礙需要克服。因?yàn)樵谌魏物w機(jī)、艦船上的關(guān)鍵部件都會(huì)對(duì)美國(guó)軍事人員在海上、空中執(zhí)行任務(wù)時(shí)的生存產(chǎn)生直接的影響，因此這些飛機(jī)艦船都有一套龐大的技術(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保其運(yùn)行正常。NAVAIR的增材制造整合產(chǎn)品小組負(fù)責(zé)人Liz McMichael注意到，金屬增材制造已經(jīng)顯示出在打印過程中由于受系統(tǒng)因素影響質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。例如，金屬零部件打印的方向不同，就會(huì)導(dǎo)致不同的質(zhì)量特質(zhì)，這是由于逐層打印導(dǎo)致熔融的金屬材料不均勻冷卻造成的。
除了制造工藝之外，還有一個(gè)更大的問題是：這可行嗎？
另外一個(gè)必須考慮的問題是，在艦船上安裝3d打印機(jī)對(duì)人員意味著什么，因?yàn)樗赡軙?huì)改變對(duì)乘員的要求。McMichael指出，承包商而非水手，將最有可能成為第一個(gè)海上生產(chǎn)者：“這是最有可能的，就像我們經(jīng)常把很多工作外包一樣?！?/span>
“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看一切皆有可能，但在向前邁進(jìn)時(shí)，我們寧愿把步子邁得小一些?！盡cMichael說(shuō)?！拔覀冃枰娜瞬拧Ｎ也幌胝f(shuō)，從現(xiàn)在起三年之內(nèi)就要讓水手們能夠打印這些東西，我們現(xiàn)在還沒到那個(gè)地步?！保?D打印技術(shù)網(wǎng)）
“在先進(jìn)制造領(lǐng)域，比如3D打印，我們的海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)有無(wú)數(shù)的潛在應(yīng)用?！泵绹?guó)海軍部長(zhǎng)Ray Mabus在這次會(huì)議的一次事先準(zhǔn)備好的講話中說(shuō)?！斑@項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的唯一限制是我們的想象力。”
NAVAIR已經(jīng)在嘗試使用增材制造技術(shù)制造塑料和聚合物部件，以及一些非關(guān)鍵部件。
美國(guó)海軍官員最終的希望是將3d打印機(jī)安裝在軍艦以及海軍基地里，以削減海軍后勤巨大的零備件庫(kù)存，其中有些備件可能永遠(yuǎn)都不會(huì)使用，但還必須儲(chǔ)備以防萬(wàn)一。通過按需打印部件，軍艦和其他艦船上的金錢花費(fèi)、庫(kù)存空間和數(shù)量都可以減小。這其中有許多正在老化和更頻繁地更換零件。
當(dāng)然，特別是在金屬3D打印方面，仍存在技術(shù)障礙需要克服。因?yàn)樵谌魏物w機(jī)、艦船上的關(guān)鍵部件都會(huì)對(duì)美國(guó)軍事人員在海上、空中執(zhí)行任務(wù)時(shí)的生存產(chǎn)生直接的影響，因此這些飛機(jī)艦船都有一套龐大的技術(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保其運(yùn)行正常。NAVAIR的增材制造整合產(chǎn)品小組負(fù)責(zé)人Liz McMichael注意到，金屬增材制造已經(jīng)顯示出在打印過程中由于受系統(tǒng)因素影響質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。例如，金屬零部件打印的方向不同，就會(huì)導(dǎo)致不同的質(zhì)量特質(zhì)，這是由于逐層打印導(dǎo)致熔融的金屬材料不均勻冷卻造成的。
除了制造工藝之外，還有一個(gè)更大的問題是：這可行嗎？
“難道我們希望把我們的戰(zhàn)艦變成有制造功能的船舶...我們?nèi)绾卧谇胺讲渴?這種技術(shù))？我們真的想在前方部署它嗎？”NAVAIR飛行器設(shè)計(jì)首席科學(xué)家William Frazier說(shuō)?！斑@是一個(gè)只能在技術(shù)上的可能性已經(jīng)確立之后才能回答的問題?！?/span>
一旦該技術(shù)已被證明（可行），這將對(duì)軍事艦船的部署產(chǎn)生巨大的影響。除了像墊片這樣的備件，增材制造也有可能制造彈藥。據(jù)McMichael稱，裝填材料可以放在船上，然后通過增材技術(shù)，制作成炸藥。這樣的話，運(yùn)載實(shí)彈的危險(xiǎn)將顯著減少。這也將減輕運(yùn)輸需求，彈頭能夠在現(xiàn)場(chǎng)制造和組裝。
另外一個(gè)必須考慮的問題是，在艦船上安裝3d打印機(jī)對(duì)人員意味著什么，因?yàn)樗赡軙?huì)改變對(duì)乘員的要求。McMichael指出，承包商而非水手，將最有可能成為第一個(gè)海上生產(chǎn)者：“這是最有可能的，就像我們經(jīng)常把很多工作外包一樣?！?/span>
“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看一切皆有可能，但在向前邁進(jìn)時(shí)，我們寧愿把步子邁得小一些?！盡cMichael說(shuō)?！拔覀冃枰娜瞬拧Ｎ也幌胝f(shuō)，從現(xiàn)在起三年之內(nèi)就要讓水手們能夠打印這些東西，我們現(xiàn)在還沒到那個(gè)地步?！保?D打印技術(shù)網(wǎng)）
