美國軍方增材制造技術發展規劃

魔猴君  行業資訊   2122天前

3D打印（AM）對全球技術進步的影響是深遠的，美國軍方更是把增材制造視為未來重要的裝備材料制造技術。從美國國防部（DoD）的規劃部署來看，美國空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰隊都在努力推進3D打印材料、工藝和制造技術的投資和應用推廣力度。 美國正在大力振興工業制造業，其中的一項努力是大力拓展3D打印技術所具備的有效設計和快速樣機制造能力。美軍每個軍種以及大部分供應基地和軍械庫，都在進行獨立的3D打印技術研發及應用。因為相較其他制造技術，3D打印技術在時間和成本、復雜性和訂制需求、技術新穎性方面都更滿足國防部的要求。 目前，美國空軍和美國海軍都已經制定了3D打印技術戰略實施計劃，陸軍也正在進行相應技術實施規劃草案的制定工作。

美國空軍的3D打印戰略規劃

在美國空軍的3D打印戰略實施計劃中，3D打印技術的開發基于現在、近期和長期三步走策略，并結合了以下9個關鍵技術挑戰的解決： √材料標準和可用性 √部件選擇 √技能組合開發 √配置控制 √重復性 √網絡安全 √部件驗證和資格認證 √流程驗證和資格認證 √逆向工程 作為近期目標美國空軍將以集中方式開發限定目標非關鍵部件的選擇性增財制造功能。并在國防部供應商中建立可共享和擴展的3D打印設備、培訓、流程、工具、后續工藝程序等的相關標準。美國軍方的長期愿景是建立3D打印全球制造網絡，以實現按需打印流程來降低成本并有效提高軍隊靈活性。 美國空軍還進行了一系列功能性3D打印技術展示項目。包括利用Direct-Write Plasma技術打印了MQ-9 Reaper無人機的銅制天線、高溫碳纖維復合材料的打印以及用Images of Silver Ink技術將彈性混合電子打印到PEEK（底部）上等。其中利用選擇性激光燒結制成的高溫聚合物復合材料將適用于極端環境材料，可用于下一代戰斗機噴氣機的前緣和后緣。

美國海軍的3D打印戰略規劃

美國海軍部在3D打印技術開發及應用方面具有完善的組織結構。海軍3D打印執行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協助秘書組成，負責研究，開發，測試和評估。該委員會聯合海軍多個部門研究并發布了海軍3D打印實施計劃（IP）。美國海軍3D打印實施計劃 V2.0確定了以下五個目標 √增加3D打印系統的開發和集成。 √培養對3D打印部件進行認證的能力。 √3D打印框架和工具進行數字標準化，實現端到端流程集成。 √建立美國海軍先進的集成數字化制造網格。 √對海軍員工的3D打印教育、培訓和認證的流程化 除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要解決的特定重點領域和實施挑戰，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展標志性事件和示范。

美國陸軍的3D打印戰略規劃

美國陸軍的3D打印的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據悉，陸軍3D打印技術路線圖（AAMTR）包括15個技術目標，65個有序活動，以及跨越設計、材料、流程和價值鏈四個重點領域的241個要求 美國陸軍規劃的3D打印應用領域包括： √維護和維護， √新部件/系統的生產和采購 √3D打印在急需和遠征環境中的應用。 除此之外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施3D打印技術必需解決的其他幾個非技術關鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發展，數據管理和政策變革等。 主要資料來源： [1]AdditiveManufacturing in the DoD，DSIAC 2018 [2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing，DSIAC 2018， [3]AdditiveManufacturing: From Form to Function，Strategic StudiesQuarterly，2016 fall [4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine [5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts， DAU Lunch& Learn，2018 [6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER [7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)