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3D打印,不僅僅能打印一架無人機

來源: http://www.infzm.com/content/114792

當地時間2015年,美國田納西州,3D打印房屋建設地點。美國能源部橡樹嶺國家實驗室利用3D打印技術,打造了一輛汽車和一間房屋,這輛汽車使用的電池能夠與這間房屋配對,而房屋是通過屋頂的太陽能板為自己提供能源的。 (CFP/圖)

2015年12月25日,美國海軍將一臺金屬3D打印機送到了杜魯門號航母上。美國媒體報道稱,杜魯門號航母目前在執行對伊斯蘭國的作戰任務,3D打印機能夠滿足海軍一些日常或緊急的維修需求。

2015年7月,在國防科技工業軍民融合發展成果展上,國產新戰機3D打印的大型構件首次曝光,表明我國已將3D打印技術運用於國產新型戰機的研發當中。

3D打印技術是什麽?它有什麽作用?維基百科是這樣解釋的:“這是快速成型技術的一種,它以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過一層又一層的多層打印方式,來構造零物件,將數字世界中的數據實體化。”

簡單來說,3D 打印,就是在普通的二維打印的基礎上再加一維。打印機先像普通打印一樣在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層,然後再將這些可黏合的打印層一層一層地粘起來,最終將計算機中的“藍圖”變成實物。3D打印技術最突出的優點在於,它無需機械加工或模具就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件,從而大大節省了工業樣品的制作時間,縮短了產品的研制周期,從而提高生產效率和降低生產成本。如今,3D打印技術已經被大量應用於武器裝備的研發制造之中。只要擁有一臺電腦和一臺3D打印機,只需幾個小時就可以制造出一支槍。

3D打印技術在海軍及造船工業方面也有所貢獻。2014年7月,美國海軍試驗了利用3D打印技術快速制造艦艇零件,希望借此提升執行任務速度並降低成本。美國海軍已經可以通過這項技術,把鈦合金、鋁合金和不銹鋼合金制造成金屬部件,如葉輪、發動機支架和變速箱殼體等。由於艦艇出海執行任務時經常遇到零部件損壞而需要更換的情況,美國海軍已經在三艘航母上裝備了3D打印機,以便艦員們在艦上制造日常需要的各種部件,如一次性醫療用品、飛行甲板模型、油箱蓋等等。他們甚至用埃塞克斯號航母上的3D打印機打印出了一臺無人機,這臺無人機可加載信息傳輸系統和微型攝像機,能夠將實時視頻傳送給艦員。

據報道,美國海軍的最終目的是將3D打印機安裝在軍艦以及海軍基地里,以削減海軍後勤巨大的零備件庫存,其中有些備件可能永遠都不會使用,但還必須儲備以防萬一。通過按需打印部件,可大幅縮減軍艦和其他艦船上的花費、庫存空間和備件數量,同時實現隨時隨地的“海上制造”。

“3D打印技術應用的唯一限制是我們的想象力。”在2015年的美國海軍聯盟會議上,美國海軍部長雷馬布斯這樣說道。不過,盡管3D打印技術在海軍的應用前景十分美好,目前卻仍然有不少難以逾越的現實障礙。

據《現代艦船》分析,3D打印技術廣泛應用於造船與配套業的可行性仍有待提高,其主要瓶頸集中在材料、規模及安全性等方面。首先,耗材對3D打印技術的應用和發展起決定作用,當前3D打印耗材多為生物降解塑料聚乳酸、ABS樹脂、橡膠、塑料、可黏結粉末顆粒等,主要應用於模型、玩具等輕工業民用產品領域,距離船舶、航天等領域較遠。其次,安裝上船的所有零部件及設備都必須通過認可,在船舶航行過程中運用3D技術打印出來的產品難以滿足這一要求。就技術層面而言,在海上航行的不平穩條件下,如何制造出精密的船舶配件也是一個問題。此外,鋁或鈦的粉末是高度易燃的,存在重大安全隱患,所以,海軍利用3D打印技術,還面臨著如何保存材料、以防火災事故發生的難題。

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