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美军已配备3D打印战地实验室

时间:2013-04-14 10:51 来源:未知 作者:中国3d打印网 阅读:

美国2002年起已将激光成型钛合金零件装上了战机。

3D打印机可以制造形状极为复杂的零部件。

美国一位枪械发烧友用3D打印机打出一支枪,引发全球热议。

  战场上武器坏了个零件?别着急,用3D打印机随时随地都可以现场打印一个换上,立马重新投入战斗。据外媒报道,美国陆军已经在做这方面的尝试。这项发源于军方的技术,也将给军事装备保障带来革命性的变化。

  背景

  成为主要军事强国新宠

  前段时间,由成龙执导并担任主演的影片《十二生肖》中有一个画面,就是将圆明园十二生肖兽首的详细数据输入电脑后,“打印机”立即就打印出了与实物一模一样的复制品。你很可能以为这是为吸引眼球而设计的带有科幻色彩的情节,但实际上,这种被称为“3D打印”的神奇技术已经走进现实,并成为各主要军事强国争相研发、应用的新宠。有专家预测,未来我们不仅可以打印出生活中的电器、汽车以及房子,也能打印出战场上使用的飞机、大炮、潜艇等武器装备。

  旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。其实,3D打印正是发源于军方的“快速成型”技术,早在上世纪90年代就已提出技术研发构想,只不过近几年才出现了突破性进展,似乎一夜之间出现在世人的眼前。2012年,美国《时代》周刊将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则预测,3D打印技术将与数字化生产模式一道,推动新一轮工业革命的来临。

  美国空军最早被这种新技术吸引,他们认为,如果将这种技术用在武器制造上,产生的威力将是惊人的。在航空工业上广泛被使用的一种金属是钛,它的密度只有钢铁的一半,强度却远胜于绝大多数合金,如果通过激光将钛熔化并一层层喷出飞机来,无疑将大大提高美国战机的制造速度。为此,1985年,在五角大楼主导下,美国秘密开始了钛合金激光成型技术研究,1992年这项技术才公之于众,在2002年,美国已将激光成型钛合金零件装上了战机。

  激光钛合金成型技术可以解决新一代军机研发中的一系列难题,它节约了90%的昂贵的原材料,还不需要制造专用模具,原本相当于材料成本1—2倍的加工费现在只需原来的10%。加工1吨重的钛合金复杂结构件,传统工艺成本大约2500万元,而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右,仅是传统工艺的5%。更重要的是,许多复杂结构的钛合金构件可以通过3D打印的方式一体成型,不仅节省了工时,还大大提高了材料强度。据悉,在中航成飞和沈飞的下一代战斗机设计研发中,就采用了激光钛合金成型技术。正在研制的两型第五代战斗机由于采用钛合金的主体结构,成功降低了飞机的结构重量,提高了战机的推重比;沈飞在一年之内连续组装出多型战斗机并试飞,很大程度上得益于钛合金3D打印的低成本和快速、便捷。

  现状

  2个3D打印室为阿富汗战场提供急需零部件

  在军事领域,3D打印技术给装备保障带来的变化无疑也是革命性的。在未来信息化战场上,无论武器装备处于任何位置,一旦需要更换损毁的零部件,技术保障人员可随时利用携带的3D打印机,直接把所需的部件一个一个地打印出来,装配起来就可以让武器装备重新投入战场。

  据外媒报道,美国陆军已经加入扩展3D打印行动。为“增强小型前线作战基地的可持续作战能力”,去年8月和今年1月,他们先后向阿富汗战区部署了两个移动远征实验室,实验室由一个6米的集装箱制成,配备有实验室设备、成型机、3D打印机和其他制造工具,可以将塑料、钢铁和铝等材料打印为战场急需零部件。

  另外,3D打印还可广泛应用于辅助军事技术研发。有专家预测,未来不仅小型枪支、简单物资可实现打印,军舰、飞机、坦克等大型且复杂的武器装备,甚至食物、军事基地等都可用3D打印机直接或间接“制造”出来。

  目前,美国军方已使用3D打印技术辅助制造某型导弹弹出式点火器模型,并取得了良好的效果。美国海军也在寻求通过在机器人体内植入3D打印机,使机器人半自动化地实现“相互沟通、协作以及制造”等能力。换言之,就是利用机器人来生产更多的机器人。

  担忧

  无需生产许可证,谁都能轻松打印一支突击步枪

  3D打印技术虽然具有广阔的发展前景,但目前还不可能大量地应用于军工制造领域。具体来看,3D打印又可看做堆积成型技术,每一层材料都有厚度,这就决定了它的精度目前还难以企及传统的制造方法。并且打印材料目前也主要限定在塑料、树脂、可黏结的粉末颗粒等等,打印出来物品的强度和硬度都差强人意,与军事需求的标准尚有一定距离。如世界上第一支利用3D技术打印的枪支,在进行第6次射击时就出现了3处严重性破碎。

  从技术本身来说,3D打印存在的这些缺陷,或将随着技术的发展一一得到解决。而它衍生的伦理和安全问题,才更加令人担忧。因为对于恐怖分子和犯罪分子而言,“3D打印枪能射击一次就够了”。随着3D打印机的普及,未来如果有人想要一把AK47,先在网上下载模型图纸,然后用3D打印机打印配件进行组装……无需申请生产许可证,无需掌握制枪技术,即可轻松拥有一支突击步枪。而且,由于枪支上没有序列号,也没有销售途径,塑料材质的枪支还能逃过金属监测器的检查,警方将很难追踪到枪支究竟来自哪里。

  因此,如何建立一套有效的监管机制,保证3D打印技术被用于“正途”,是我们在加快发展该项技术的同时,必须预先解决的一个重要问题。

(责任编辑:admin)

weixin
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