美國(guó)海軍將在今夏測(cè)試帶3D打印部件的V-22魚鷹

 

　　一直以來(lái)，美軍方都對(duì)3D打印在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用興趣濃厚，尤其是海軍。2016年5月17日，美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部的（NAVAIR）與增材制造（AM）項(xiàng)目有關(guān)的官員在一次簡(jiǎn)報(bào)當(dāng)中介紹了他們的發(fā)展路線圖。NAVAIR增材制造與數(shù)據(jù)鏈集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)（IPT）負(fù)責(zé)人Elizabeth McMichael與其老搭檔NAVAIR飛行器開發(fā)首席科學(xué)家Bill Frazier同時(shí)介紹了該項(xiàng)目迄今為止獲得了一些具體的成果，其中包括將在6月份首次試飛的帶3D打印部件的V-22魚鷹傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)。

 

　　McMichael在簡(jiǎn)報(bào)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還展示了該部件的幾個(gè)復(fù)制品，其鏈接件和配件都是用鈦鋁合金Ti-6Al-4V制成的。根據(jù)NAVAIR與海軍部密切合作制訂的這份數(shù)字路線圖，有幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域浮現(xiàn)了出來(lái)。首先最關(guān)鍵的是，她說(shuō)，“如果我們要使用AM來(lái)制造零部件，就需要確定如何制造，并要對(duì)這些部件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)證，使其能夠安全地用于我們的飛機(jī)上。”

 

　　據(jù)了解，要將這樣一個(gè)突破性的技術(shù)用于當(dāng)前的軍事/工業(yè)商業(yè)模式質(zhì)檢和驗(yàn)證是繞不過(guò)去的至于在過(guò)去一年里的收獲，她說(shuō)，“是這種技術(shù)可以讓你走得比我們想象中的要快很多。”除此之外，F(xiàn)razier還介紹了一些技術(shù)方面的問(wèn)題以及V-22零部件的3D打印和測(cè)試的結(jié)果，這中間有一部分是在賓夕法尼亞州大學(xué)應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室和新澤西州Lakehurst的海軍空中作戰(zhàn)中心飛機(jī)分部完成的。在提到飛機(jī)零件中經(jīng)常會(huì)受到關(guān)注的金屬疲勞及裂紋擴(kuò)展時(shí)，他說(shuō)“這種材料并沒(méi)有疲勞的問(wèn)題”。“這意味著對(duì)于今年夏天進(jìn)行的這次飛行試驗(yàn)，我們不認(rèn)為它會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)。”McMichael說(shuō)。

 

　　據(jù)Frazier稱，NAVAIR在增材制造方面的努力涉及到三個(gè)層次，其中包含零部件驗(yàn)證、發(fā)展設(shè)計(jì)師需要的經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)證明的數(shù)據(jù)，和獲取所需的的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并將用于計(jì)算模型的開發(fā)，這個(gè)模型能夠幫助我們確定一個(gè)質(zhì)量處理的區(qū)間，這樣我們就可以在不同的機(jī)器和共有上復(fù)制它并能夠保證零部件的質(zhì)量。“我們不想浪費(fèi)時(shí)間和金錢去做不能復(fù)制的東西。”他說(shuō)。鎖定該工藝絕對(duì)非常關(guān)鍵，McMichael補(bǔ)充說(shuō)，“這不是我們擰擰旋鈕和轉(zhuǎn)盤就可以調(diào)整的東西”。另外，如果要使增材制造成為海軍解決像零部件短缺、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)這類緊迫問(wèn)題的可行解決方案的話，從設(shè)計(jì)到支持進(jìn)行數(shù)字流程的集成也很關(guān)鍵。“最終，我希望無(wú)論在哪里、無(wú)論何時(shí)，每當(dāng)需要時(shí)，我們都能夠打印這些部件。”McMichael說(shuō)。

 

　　美國(guó)海軍在軍艦上建立3D打印實(shí)驗(yàn)室

 

　　海軍們?cè)诤Ｑ笊险贫驽塾温犉饋?lái)好像是一件很酷的事，但實(shí)際上他們?cè)诤Ｉ系纳罘浅Ｐ量?。在無(wú)邊的海洋中，他們往往只有等到下一次靠岸才能得到想要的東西，而這需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間?，F(xiàn)在通過(guò)3D打印技術(shù)就能給他們帶來(lái)有幫助的小東西。Casey Staidl中尉和其他三個(gè)水手在一次頭腦風(fēng)暴中提出了一項(xiàng)設(shè)計(jì)，通過(guò)3D打印一個(gè)Tru-Clip，這個(gè)小夾子可以確保無(wú)線電扣附件不開裂或者折斷。與此同時(shí)，這個(gè)夾子的成本每個(gè)低至6美分，但如果沒(méi)有這個(gè)夾子，海軍就需要將船開到能夠靠岸的地方，花615美元購(gòu)買新的無(wú)線電扣。在利用Tru-Clip短短3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)就已經(jīng)為海軍節(jié)省了12000美元。

 

　　“它看起來(lái)不漂亮，甚至不是一個(gè)真正的創(chuàng)新，但是卻為我們節(jié)省了很多錢。”Casey Staidl中尉說(shuō)到，“在過(guò)去的兩年半里，我們花了146000美元在這些附件上，而現(xiàn)在我們可以節(jié)省下這筆開支了”。對(duì)于海軍來(lái)說(shuō)，有一個(gè)3D打印工作室非常有用。而現(xiàn)在3D打印技術(shù)也被用在了USS Essex和USS Kearsarge這兩艘軍艦上。“我們?cè)谶@兩艘軍艦上設(shè)立3D打印實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是進(jìn)行試點(diǎn)，旨在觀察海上是否能夠適合3D打印。”海上3D打印工作室負(fù)責(zé)人Jerrod Jenkins說(shuō)。

 

　　事實(shí)上，3D打印技術(shù)早已應(yīng)用到了軍事中。而現(xiàn)在在海上軍艦建立3D打印工作室是最新的進(jìn)展，但不會(huì)是最后的。