3D戰(zhàn)地打印技術(shù)：中國(guó)早兩年前已領(lǐng)先美國(guó)!

　　近日，美國(guó)軍方研究人員正在與海軍陸戰(zhàn)隊(duì)合作，打算利用3D打印技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)地零件打印，徹底改變戰(zhàn)場(chǎng)零部件維修供應(yīng)模式。實(shí)際上，早在2年前，《解放軍報(bào)》便刊登一篇名為“增材再制造技術(shù)走進(jìn)裝備保障體系”的文章，報(bào)道介紹我國(guó)海軍水面主戰(zhàn)艦艇攜帶新型3D打印方艙，成功實(shí)現(xiàn)隨艦裝備維修、制造和保障。3D打印這種技術(shù)，其實(shí)我們?cè)缇陀辛?

　　圖注：激光3D打印機(jī)在打印零部件

　　什么是3D打印?

　　所謂3D打印，學(xué)術(shù)領(lǐng)域又稱“增材制造”，它是一種與傳統(tǒng)機(jī)加“減材制造”原理相反的全新制造加工技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。

　　相比傳統(tǒng)的機(jī)加工技術(shù)，3D打印具有諸多難以匹敵的優(yōu)勢(shì)：用于金屬材料，可以直接生產(chǎn)出近凈成形的零件，是一種柔性制造技術(shù);與鍛鑄相比，無(wú)需模具;減少銑切加工，節(jié)省原材料;降低成本?？s短制造周期，是快速反應(yīng)的敏捷制造;同時(shí)，通過(guò)調(diào)控絲材、粉材的成份和成形熱過(guò)程工藝參數(shù)及后處理，可以獲得性能優(yōu)良，組織致密的實(shí)體構(gòu)件。3D打印技術(shù)不需要傳統(tǒng)的刀具和夾具以及多道加工工序，在一臺(tái)設(shè)備上可快速精密地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實(shí)現(xiàn)了零件“自由制造”，解決了許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其制造速度的作用就越顯著。

　　圖注：金屬3D打印機(jī)，目前金屬部件打印是海軍3D打印的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一

　　3D打印在軍事裝備保障中有啥用處?

　　為啥3D打印成為美軍和我人民解放軍競(jìng)相研究的重點(diǎn)?現(xiàn)在的軍事設(shè)備和裝備保障壓力太大了，武器和技術(shù)裝備非常復(fù)雜，組成的零部件非常非常多，給后勤保障和裝備維護(hù)帶來(lái)極大的壓力。

　　像陸軍的坦克裝甲車輛和火炮、空軍的戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)，動(dòng)輒幾萬(wàn)幾十萬(wàn)個(gè)零部件備件，海軍裝備比如水面主戰(zhàn)艦艇，個(gè)頭更大，系統(tǒng)更龐大復(fù)雜，所需要的保障維護(hù)備件就更多了。每次出門執(zhí)行任務(wù)，全部帶上是不可能的。按照以往的老辦法，是根據(jù)裝備易損率和壽命的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)攜帶容易損壞的和現(xiàn)場(chǎng)難以維修的、核心的零部件和設(shè)備，但還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)該維修的時(shí)候沒有備件的情況，這就意味著在戰(zhàn)場(chǎng)上會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的武器裝備因?yàn)槲磶浼⒐?yīng)鏈出現(xiàn)問(wèn)題而喪失戰(zhàn)斗力，這對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)將起到非常重要的作用。

　　而3D打印的出現(xiàn)，則是對(duì)現(xiàn)有裝備保障和供應(yīng)鏈體系的徹底顛覆。它最大的好處在于，不用攜帶那么多的零部件備件，只需把幾十萬(wàn)、上百萬(wàn)個(gè)零部件的電子打印圖紙文件直接輸進(jìn)去，到時(shí)候帶著打印設(shè)備即3D打印方艙，隨用隨打。戰(zhàn)場(chǎng)上缺哪件零部件，就可以馬上在幾分鐘、幾十分鐘內(nèi)迅速“打印”制造出來(lái)，立馬恢復(fù)武器裝備的戰(zhàn)斗力?？梢哉f(shuō)，3D打印可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)按需制造，快速補(bǔ)充作戰(zhàn)消耗，減少備件庫(kù)存，大大減輕后勤保障壓力，提升武器裝備的維修保障效益。

　　具體到我國(guó)海軍水面主戰(zhàn)艦艇的應(yīng)用，據(jù)軍報(bào)報(bào)道，“中國(guó)海軍某驅(qū)逐艦支隊(duì)一艘戰(zhàn)艦在進(jìn)港停泊時(shí)，絞纜繩的傳動(dòng)齒輪鋸齒突然斷裂，無(wú)法快速拋錨”，而維修人員迅速使用3D打印方艙，根據(jù)事先輸入的傳動(dòng)齒輪零件3D數(shù)據(jù)模型文件，馬上就加工打印出全新的零件進(jìn)行更換，讓拋錨作業(yè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。對(duì)于海軍艦船而言，由于配套產(chǎn)品批量小，不像陸軍坦克裝甲車輛一樣有成千上萬(wàn)臺(tái)套的保有率，因此很多零部件都屬于定制產(chǎn)品。3D打印本來(lái)就具備很強(qiáng)的“定制”加工能力，特別適合加工這種單件或小批量零部件。

　　結(jié)語(yǔ)

　　在3D打印這一前沿技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)步入世界第一梯隊(duì)。從2001年起，我國(guó)就開始重點(diǎn)發(fā)展以鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成型技術(shù)為主的激光3D打印技術(shù)。在殲-15戰(zhàn)斗機(jī)等先進(jìn)武器裝備研發(fā)制造上，3D打印技術(shù)已得到廣泛采用。從以往跟蹤、學(xué)習(xí)他國(guó)頂尖前沿技術(shù)，到如今在先進(jìn)前沿技術(shù)上領(lǐng)先研究、率先使用，中國(guó)軍工正在迅速崛起!