美國軍隊(duì)使用空軍發(fā)明的鋼合金3D打印超強(qiáng)鋼部件

魔猴君  行業(yè)資訊   2053天前

在美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的陸軍研究實(shí)驗(yàn)室，材料制造科研員使用空軍發(fā)明的鋼合金進(jìn)行3D打印超高強(qiáng)度的復(fù)雜幾何形狀。

圖片：美國陸軍

“我認(rèn)為這將真正徹底改變物流，”該實(shí)驗(yàn)室制造科學(xué)和技術(shù)部門的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Brandon McWilliams博士說。 “3D打印將對(duì)維持產(chǎn)生巨大影響?！彪m然進(jìn)展保持穩(wěn)定，McWilliams說可靠的3D打印金屬部件還有很長(zhǎng)的路要走。但它的好處將是巨大的?！澳阏娴目梢詼p少你的物流足跡，”他說。 “只要您擁有原材料和打印機(jī)，您就可以隨心所欲地制作任何需要的物品，而不必?fù)?dān)心攜帶整車，或者裝載大量備件。

” 陸軍研究人員正在使用AF96的粉末，AF96是一種超強(qiáng)特種鋼合金，最初是由美國空軍粉末平臺(tái)融合工藝開發(fā)的，這是一種基于粉末的3D打印技術(shù)。與使用粘結(jié)劑液體將建筑材料的顆粒粘合在一起的粘結(jié)劑噴射3D打印不同，粉末平臺(tái)熔合技術(shù)使用電子束作為熔化過程的能量源。 3D打印機(jī)的激光選擇性地將粉末熔化成圖案，然后打印機(jī)用另一層粉末涂覆底板并重復(fù)該過程。

 McWilliam團(tuán)隊(duì)的材料工程師Andelle Kudzal博士說：“我們能夠打印出具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部件，這些部件在使用銑床或機(jī)床部件時(shí)不一定能夠以很大的尺寸精度制造?！庇纱水a(chǎn)生的部件具有復(fù)雜的設(shè)計(jì)特征，沒有模具可以創(chuàng)造。陸軍研究人員表示，這種鋼合金具有驚人的品質(zhì)，更重要的是地面車輛更換部件的潛在應(yīng)用。“我們剛剛印刷并開發(fā)加工周長(zhǎng)的這種材料可能比商業(yè)上可得到的材料強(qiáng)約50％，”McWilliams說。

但3D打印部分是否會(huì)在戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景中按需運(yùn)行？ “我們已經(jīng)為M1 Abrams [主戰(zhàn)坦克]渦輪引擎打印了一些空氣扇，我們可以提供這部分，他們可以使用它，并且讓它正常工作。”McWilliams說。 “但它不是一個(gè)合格的部分。就戰(zhàn)場(chǎng)情況來說，如果這對(duì)于任務(wù)來說很重要，可能會(huì)讓你的坦克再次運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)或幾天，但另一方面，我們?nèi)匀恍枰軌蚧卮?，這是否與OEM [原始設(shè)備制造商]部件一樣好？“

研究人員表示，他們正在計(jì)劃兩個(gè)戰(zhàn)略，一個(gè)是戰(zhàn)場(chǎng)維持，現(xiàn)有部件的替換和支持遺留系統(tǒng)，第二個(gè)是關(guān)于期貨系統(tǒng)?！斑@就是我們與原始設(shè)備制造商和行業(yè)進(jìn)行整合的地方，看看他們正在研究的事情，看看我們?nèi)绾尾拍芨玫赝苿?dòng)最先進(jìn)的產(chǎn)品，”McWilliams說。 空軍最初開發(fā)的這種合金用于掩體炸彈應(yīng)用。他們需要一種非常高強(qiáng)度和高硬度的金屬，同時(shí)它們也必需是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的?！败婈?duì)的好處在于它具有廣泛的應(yīng)用范圍。

我們對(duì)地面戰(zhàn)車感興趣，因此它可以用于替換部件，”McWilliams說。 “現(xiàn)在地面車輛中的大量部件都是鋼制的。所以這可以作為替代品而不必?fù)?dān)心材料特性，因?yàn)槟阒浪鼤?huì)變得更好?！?/span> 目前，該實(shí)驗(yàn)室正在與行業(yè)和學(xué)術(shù)研究人員密切合作，對(duì)新合金設(shè)計(jì)進(jìn)行建模，執(zhí)行計(jì)算熱力學(xué)，并加快向士兵提供材料的過程。

來源：中國3D打印網(wǎng)