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美海军持续推动3D打印技术应用

 

2021年9月初,美国海军授予Stratasys公司2千万美元的合同,用于采购Stratasys公司25台F900型3D打印机。首批8台3D打印机预计将在今年年底前交付给美国海军,部署在美国本土和日本的军事基地,其余的F900打印机将在未来5年内交付。这些机器将用于生产最终使用的零件、工具和培训辅助工具,支撑海军的飞机维修和分布式制造项目。除打印机外,合同还包括初始技术支持以及F900打印机相关维护、使用材料以及系统开发方面的培训。该合同是Stratasys公司迄今为止最大的政府项目。

 

 

1月,美国国防部发布一份概述其增材制造战略的报告。在该报告中,国防部解释了制造业是如何面临数字革命的,以及增材制造在向数字制造生态系统转变的过程中将发挥的重要作用。报告特别提到增材制造如何帮助国防系统的现代化,提高武器装备战备状态以及增强创新和作战能力。此次授予合同代表着美国军方持续推进将增材制造技术融入国防部门和更多的国防建制工业基地,以及促进增材制造技术的灵活使用。国防部已经设定了一些短期目标。例如,发布内部政策指导,推动3D打印在国防部内尽可能广的范围内应用。

 

 

此举可以起到缩短美国军方供应链的作用,同时为增强海军飞机维修能力。Stratasys公司美国政府业务部总监称,增材制造为美国海军带来的好处包括以具有成本效益的方式延长飞机等战略和战术装备的寿命,同时确保维修保障活动能够快速进行,而且几乎可以在任何地方进行。

 

 

Stratasys公司成立于1984年,是增材制造技术解决方案领域的全球创新领导者。30多年来,该公司一直与航空航天、汽车、消费品、设计、教育和医疗卫生领域的客户合作,推动3D打印技术创新,在产品寿命周期过程中创造新价值。

 

 

F900可以打印尺寸较大的产品(0.91米*0.6米*0.91米),打印精度较高,能够满足海军必要的零部件生产需求。该打印机制造精度达到0.089~0.015毫米(实际精度取决材料及产品几何形状),同时广泛的材料可用性使其适用范围更广,比如可以使用ASA、ABS等标准的3D打印材料;PC、尼龙等工程级材料;甚至ULTEM高性能材料。

 

 

F900可以与可选的加速套件搭配使用,加入加速套件后,可以以更快的速度打印。用户可利用设备专有产品优化系统,重新计算生产产品。内部摄像头可以对整个3D打印过程进行完整的实时监控。同时该打印机使用集成的GrabCAD Print 和Insight 软件能够更有效地管理打印项目及提高成本效率。

 

 

例如,去年,BAE系统公司宣布安装其第四套Stratasys F900系统,作为其“未来工厂”计划的一部分。这台机器现在配置在英国的Samlesbury基地运行,用于为其战斗机制造原型、工具和最终使用的部件,据BAE系统公司称,这种方式已经“显著降低成本,缩短了交货时间”。2020年8月,Stratasys还从拉脱维亚3D打印服务提供商AM Craft获得了其有史以来最大的航空航天订单。该客户的F900订单有效地将其打印能力提高了一倍,用于为其航空客户群制造经过航空航天认证的飞机内部零件,包括座椅、镶板和管道。

 

 

美国国防部持续加大对3D打印的采用,在增材制造战略发布仅仅一个月后,国防部与ExOne公司签订了开发“便携式3D打印工厂”的合同。该系统设计在一个40英尺的海运集装箱内,目前正在建设中,主要用于为军事人员提供在陆上、空中或海上装备3D打印备件。

 

 

 

除了飞机维修,美国海军还投入巨资调查3D打印的分布式制造潜力,目的是加速其供应部署部队的方式。今年早些时候,美国海军研究生院透露,它正在测试施乐公司的ElemX 3D打印机的潜力,作为构建更强、更灵活供应链的一种手段。3D打印软件开发商3YOURMIND最近与海军信息战中心(NIWC)签约,开发新的无缝 “数字生产”工作流程。海军信息战中心的目标是建立一个数字生产线,使其能够迅速应对威胁。在其他地方,美国海军研究实验室的工程师们已经3D打印出了新型的天线部件,可以帮助改善美国海军的雷达监测能力。该团队表示,通过采用增材制造,他们已经能够以比传统生产方法更快、更便宜的方式制造轻型阵列天线。

 

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