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3D打印技術(shù),一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。主要運用于:醫(yī)療行業(yè)、傳統(tǒng)制造業(yè)、航空航天行業(yè)、文物保護行業(yè)、建筑設(shè)計行業(yè)、配件飾品行業(yè)等。下面,跟大家分享一下3D打印在軍事領(lǐng)域的特殊用途:
國防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院國家安全與軍事戰(zhàn)略研究所所長、國防科技戰(zhàn)略研究智庫研究員朱啟超表示“從技術(shù)原理上講,3D打印可以滿足軍事上對普通裝備的需求,帶來一種移動式、快捷性的備件保障模式”。“3D打印在軍事上是有特殊用途的”,軍事科普作家俞碩舉例道:當卡車的液壓管路接頭或者點火帽在緊急情況下出現(xiàn)故障,3D打印可以緩解燃眉之急。
3D打印對軍用武器及設(shè)施維修療效顯著,能直接在戰(zhàn)場上把需要的零部件“打印”出來,及時、精準完成受損裝備的維修保障,快速恢復(fù)作戰(zhàn)能力;從3D設(shè)計到零件加工的完成僅需幾小時到幾十小時,不需要傳統(tǒng)制造方式的鑄錠、制胚、模具、模鍛等過程,可以快速低成本地進行原型機生產(chǎn);整個生產(chǎn)過程數(shù)字化,可隨時修正、隨時制造,成形幾乎任意形狀的零件;特別是對復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件的制造周期明顯縮短;必要時可由后方設(shè)計人員根據(jù)前線維修需求臨時設(shè)計新的維修工具。
傳統(tǒng)制造是以多余材料去除和切削加工為主的減材制造,3D打印是一種“自下而上”材料累加的制造方法,被稱為增材制造技術(shù)。相關(guān)資料顯示,3D打印已經(jīng)有十幾種成形方法,主要分為兩類,第一類是基于激光技術(shù)的成形方法,比如立體光刻、選擇性激光燒結(jié)等;第二種是非激光技術(shù)的快速成形方法,比如三維打印、熔絲沉積等。
然而,這種方式制造的軍用裝備顯露出了不可避免的缺陷。“一層一層打印的方式?jīng)Q定軍用打印成品一般尺寸不會太大,效率低,強度和質(zhì)量堪憂。”俞碩舉例道,一臺3D打印機50分鐘左右生產(chǎn)一個小型備件,而傳統(tǒng)基于模型澆注的方式可能一分鐘就能生產(chǎn)好幾個。此外,眾所周知,3D打印gun和武器受材料性能限制,既不承壓也不受力,用幾次便會損壞。