後勤革命:前線3D打印武器(qì)!

點擊量:382 發布時間:2017-01-17 作者:草莓视频ios(上海)增材製造技術有限公司
3D打印已經(jīng)在民用領域大(dà)顯身手(shǒu),現在軍事界(jiè)也看準了它(tā)的潛力。要將替換部件通過漫長的補給鏈運(yùn)往前(qián)線可能需(xū)耗時數周,而備存各類零件又不切實際,能適時按需製造最好不過。美國海軍已經率先(xiān)擁抱了3D打印,認為它將成為未(wèi)來供給鏈的重要組成部分(fèn)。中國軍隊也開始用它製作基本部件和立體地圖。
 
外行談戰略,內行談後勤。”這一軍事(shì)準則的最新結果是(shì),世界各地的武裝部隊已開始在前線(xiàn)采用3D打印技(jì)術。按需打印出堅實耐用的(de)軍用武器尚需時日(民用(yòng)的已不成問題)。但如果隻是更(gèng)換破損的關鍵小零件(等於以前給馬匹更換蹄鐵),以此方式就地製造便極具潛力。要將替換部件通過漫長的補給(gěi)鏈運往遠方的艦船或基(jī)地(dì)可能需耗時數周。而且,如果戰事正酣,這樣的(de)運輸隊正是誘人(rén)的襲擊對象。然而,要鄰近前線備存各類零件又不切實際。能適時按需製造最好不過。
 
在(zài)前線應用打印機甚至(zhì)可以(yǐ)鼓(gǔ)勵創新。例如(rú),美國的杜魯門號航(háng)空母艦在最近前往地中海東部及波斯灣執行任務時(始於2015年11月)就隨船載有兩台3D打印機。在海上(shàng)航行的八個月裏,艦上船員設計並打印出了更好用的油罐漏鬥(可減少溢油)、電燈開(kāi)關保護罩(防止人們撞到(dào)開關,無意中導致整個飛行(háng)甲板陷於一片黑暗),以及一種精心設計的(de)、被(bèi)稱為“杜魯門夾子”(TruClip)的(de)小部件,可夾在(zài)對講(jiǎng)機上,加固連(lián)接,避免常因艱苦顛簸(bò)的海上作業而折斷。杜魯門號(hào)上的保養官艾(ài)爾·帕爾默中校(Al Palmer)稱,單是這(zhè)款夾子就節省了四萬多美元的零件更換費用。相比之下(xià),每台打印(yìn)機的成本僅約為2000美元。根據(jù)自己的使用體驗,帕爾默認為,3
D打印將(jiāng)成為美國海軍供給鏈的重要組成部分。
 
 
處理好粉末
 
目前,隻有塑料製(zhì)品可(kě)以(yǐ)在海上打印。在陸上使用(yòng)打印機時則能打印金屬物品——先用一層層的金屬粉末構建成型,再以激光或電子束將其熔化,然後冷卻成固體。但打印機和人一樣,也(yě)會“暈船”。船舶前後左右搖擺不止,轉動不息,會幹擾金屬粉末成型,無法進一(yī)步熱熔成型。正是由於這一緣故,加拿大海軍的一(yī)台船舶(bó)金(jīn)屬零件打印機安居陸地,留在新斯科舍省哈利法克斯(Halifax, Nova Scotia)的斯科特角(Cape Scott)軍艦維修廠裏(lǐ)。
 
但假以時日,金(jīn)屬部(bù)件或許(xǔ)也(yě)可在海上打印。美國(guó)海軍(jun1)後勤部的工程主管艾爾門(mén)·柯蒂恩上(shàng)校(Armen Kurdian)表示其所在部門正想辦法克(kè)服船身不穩的問題。一個方法是把打印機安裝在阻(zǔ)尼隔振平台上,通過補償船隻的運動來保持穩定。另一方法可能是將(jiāng)金屬“墨”製成線(xiàn)狀而非粉末狀,因為金屬線比一層金屬粉塵更易固定就位,這種(zhǒng)情(qíng)況下,激光或電子束將對準金屬線的尖端進行熔融操作。
 
軍(jun1)中將受惠(huì)於3D打印技術的不止(zhǐ)水手。在中國軍隊裏,除了製作棘輪這(zhè)類基本部件外,打印機還(hái)被用於製作顯示當(dāng)地地形的立體地圖。與紙質或屏(píng)幕上顯示的地圖相比,這種地圖可幫助士兵更(gèng)有效地部署作戰行動。以色列空軍則打(dǎ)印出強度堪(kān)比鋁材(cái)的(de)塑料部件,用於維修和(hé)保養上世紀(jì)80年代製(zhì)造的飛(fēi)機。美國正為澳(ào)大利亞、英國及法國政府提供3D打印的方案,目的是(shì)幫助這些盟國加速供給鏈,五角大樓負責該(gāi)聯合項目的海軍陸戰隊上校克裏斯·伍德(Chris Wood)說道。
 
未來三個月內,伍德還將指揮向歐洲、中東(dōng)及太平洋地區的美國海軍陸戰隊配送3D打印機。今年十月(yuè),加州彭德爾頓(dùn)營(Camp Pendleton)的海(hǎi)軍陸戰隊把一個船運集裝箱(xiāng)改造成了堅固(gù)的“遠征製造車間”,可通過卡車(chē)、船隻、火車或(huò)飛機運輸。除了一台3D打印機,該(gāi)車間還包含一(yī)些常規機(jī)械設備。在北卡羅來納州,另一類似的移動車間(jiān)也正在建造。美(měi)國陸軍也有所行動,已將一些3D打印(yìn)機運往駐阿富汗(hàn)的美軍基地(dì)。
 
而現在,和已經裝備在艦船上的打印機類似,這些“先期部署”的打印機也(yě)隻能打(dǎ)印塑料製品。對它們來說,打(dǎ)印金屬部件的難題不是(shì)搖(yáo)晃不穩,而是砂礫(lì),畢竟這是(shì)遠比(bǐ)打印塑料更為精細的過程。但據美國陸軍研究實驗室(ARL)表示,這一局限也將被克服。ARL已(yǐ)聘(pìn)請兩家公司開發(fā)技術,以實現在集裝(zhuāng)箱車間內將(jiāng)金屬塊變成可打印的粉末。此舉目的是將戰場(chǎng)廢料回收再造(zào)新設備。
 
目前,這一“製粉”過程就像老式的槍彈(dàn)製作塔。從容器頂端倒(dǎo)入的熔融(róng)金屬(shǔ)分(fèn)散成液滴,在下落過程中冷卻固化。但(dàn)這(zhè)意味著容器至少要六米高,從而難以豎(shù)直放置在標準(zhǔn)集裝箱內。位於加州洛斯加托斯(Los Gatos)的一家ARL外包公司MolyWorks Materials成功將該過程壓縮,令容器可置放於集裝箱內。這家(jiā)公(gōng)司采用的方法是把容器沿集裝箱對角線傾斜放置,並(bìng)噴入惰性氣體防止液滴在冷卻前接觸容器側壁。假如這類以(yǐ)固化金屬液(yè)滴為耗材的打印機能(néng)做得更堅固、足以抵禦戰場環(huán)境,那麽損壞(huài)的(de)零件本身將可(kě)循環再用,以後可能連(lián)原材料也無需供給鏈輸送(sòng)。而且,處理(lǐ)好後勤(qín)之後,軍方便可將更多心思集中在戰略這(zhè)件小事上。
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