適宜打印武器零部件和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件

始于1892年的3D打印技術(shù)受限于打印材料和打印方法，發(fā)展一直比較緩慢。近年來(lái)，3D打印產(chǎn)品才開(kāi)始應(yīng)用于食品、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，隨著3D打印技術(shù)在金屬零部件制造上取得較大進(jìn)展，各大國(guó)開(kāi)始探討其在武器裝備制造與維修中的應(yīng)用。

3D打印配件

批量化制造效率過(guò)慢且條件苛刻

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。

立體光刻技術(shù)材料有限不能多色成型

然而，這種方式制造的軍用裝備顯露出了不可避免的缺陷?！耙粚右粚哟蛴〉姆绞?jīng)Q定軍用打印成品一般尺寸不會(huì)太大，效率低，強(qiáng)度和質(zhì)量堪憂?！庇岽T舉例道，一臺(tái)3D打印機(jī)50分鐘左右生產(chǎn)一個(gè)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(gè)。

3D打印圖紙

俞碩對(duì)此看法也表示了認(rèn)同：“如果武器裝備要在高溫、高壓環(huán)境中作戰(zhàn)，必須要依靠非常難的成形技術(shù)才能保證武器裝備的強(qiáng)度?！彼J(rèn)為，3D打印卡車是不可能的，不僅因?yàn)榭ㄜ嚦叽缣?，最關(guān)鍵的是卡車的梁與框架等受力部件都是無(wú)法打印的。多位專家還指出，受技術(shù)、成本的限制，3D打印技術(shù)難以取代大規(guī)模流水線生產(chǎn)。此外，目前3D打印成品的精度還不盡如人意，打印效率還遠(yuǎn)不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需求。“卡車生產(chǎn)線一天生產(chǎn)成百上千輛，3D打印生產(chǎn)一輛可能好幾天?！庇岽T說(shuō)。

俞碩表示：“大部分國(guó)家還沒(méi)有應(yīng)用，主要是沒(méi)找到合適的軍事用途?！辟Y料顯示，未來(lái)3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展主要體現(xiàn)在提升材料多樣性以滿足武器裝備零部件多樣性需求；3D打印系統(tǒng)向小型化方向發(fā)展，適應(yīng)野外戰(zhàn)爭(zhēng)迅速精確保障要求。據(jù)報(bào)道，美軍為戰(zhàn)場(chǎng)官兵研發(fā)了一款小型3D打印機(jī)，可以放在官兵的背包中并在戰(zhàn)場(chǎng)中使用。

“3D打印實(shí)驗(yàn)室隨軍前行是可以的，但必須是一米內(nèi)的小型集裝箱才能現(xiàn)實(shí)，用于打印小零件。”俞碩說(shuō)，如果真的扛著房子大小的設(shè)施前行，在軍事上非常礙事。此外，3D打印的效率也是將來(lái)應(yīng)用的重要考量，“半小時(shí)修復(fù)受損裝備是有價(jià)值的，如果要花一天時(shí)間那就沒(méi)價(jià)值了，修什么？敵人都來(lái)了?！庇岽T認(rèn)為，武器裝備零部件損壞，更現(xiàn)實(shí)的途徑是購(gòu)買一個(gè)新的，只有在偏遠(yuǎn)地區(qū)3D打印機(jī)才適用，“它的效費(fèi)比很低，大概打印上千次產(chǎn)品才能收回成本。因此普遍性隨軍前行不樂(lè)觀?！敝劣陲L(fēng)洞試驗(yàn)中是否能使用3D打印制成的飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭模型來(lái)獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，俞碩認(rèn)為，這些復(fù)雜模型傳統(tǒng)工藝做起來(lái)比較復(fù)雜，3D打印的效率反而會(huì)高一些。朱啟超則表示，3D打印與風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)芊窦嫒萑耘f取決于風(fēng)洞試驗(yàn)所需模型的材料是否達(dá)標(biāo)。