一直以來，增材製造技術憑借強大的功能被廣泛應用於(yu) 許多領域，包括海洋、航空航天和汽車。當然，它也越來越多地被全球各地的國防部門采用。事實上，預計到 2027 年，軍(jun) 用 3D 打印行業(ye) 的價(jia) 值將達到17億(yi) 美元。

考慮到軍(jun) 用產(chan) 品對更快的速度、更輕的重量和更低的成本的需求，選擇增材製造技術來實現這些功能無疑是最為(wei) 合適的長三角G60激光聯盟陳長軍(jun) 本期文章列舉(ju) 了一些3D打印技術在世界各國國防領域中應用的案例，從(cong) 這些實際案例當中我們(men) 也可以進一步看出該項技術在國防上的重要性。

1、9米長的金屬 3D 打印機

美國軍(jun) 方對增材製造的好處深信不疑，在2021年他們(men) 已經宣布將建造世界上最大的金屬 3D 打印機。美國 DEVCOM 陸軍(jun) 地麵車輛係統中心正在 ASTRO America、Ingersoll Machine Tool、西門子和位於(yu) Rock Island Arsenal 的 MELD Manufacturing聯合製造和技術中心的幫助下製造這款巨型打印機。這台打印機將成為(wei) 無接縫車體(ti) 項目的一部分，最終任務是為(wei) 戰車打印一體(ti) 式車體(ti) 。據悉，項目預計需要大約 14 個(ge) 月的時間，最終打印機將能夠打印30英尺長、20英尺寬、12英尺高（約9米×6米×3.6米）的金屬部件。雖然我們(men) 最近沒有這方麵的消息，但該項目很可能會(hui) 在不久的將來完成。

2、3D打印跑道

軍(jun) 事和國防領域的另一個(ge) 應用來自 ITAMCO（印第安納技術和製造公司），這家公司使用增材製造為(wei) 軍(jun) 事遠征機場開發了一條跑道。這些跑道墊是遠征機場 (EAF) 的重要組成部分。它們(men) 的功能是在較弱的地麵上實施，以允許軍(jun) 用飛機著陸和起飛。在此之前，使用的是由鋁板製成的便攜式跑道，但隨著它變得過時，軍(jun) 隊需要找到一種創新的解決(jue) 方案。德國公司 EOS 的 M290 3D 打印機被用於(yu) 為(wei) 美國空軍(jun) 的軍(jun) 事裝備製造更輕、更耐用的模型。

3、ExOne 及其軍(jun) 用吊艙

為(wei) 了加速開發強大而堅固的3D打印工廠吊艙，ExOne在與(yu) 多個(ge) 合作夥(huo) 伴合作後參與(yu) 了這項任務的實施。具體(ti) 來說，它涉及一項價(jia) 值 160 萬(wan) 美元的國防後勤局 (DLA) 合同。在該過程中，ExOne 的 Binderjet技術因其速度快、材料靈活且便於(yu) 操作而被用於(yu) 軍(jun) 事用途，可以很好地滿足軍(jun) 方的關(guan) 鍵需求。這款專(zhuan) 為(wei) 軍(jun) 方設計的 3D 打印機據說能夠噴射粘合劑，噴射 20 多種金屬、陶瓷和其他粉末材料。此外，據說獨特的外殼和其他功能使其非常適合軍(jun) 用級產(chan) 品.。

4、美國海軍(jun) 的 3D 打印工具

美國海軍(jun) 也在利用增材製造，他們(men) 的海軍(jun) 陸戰隊發現了3D 打印開發新型車輛維護工具的能力。海軍(jun) 陸戰隊係統司令部與(yu) 供應營和行業(ye) 合作夥(huo) 伴合作，通過3D 打印技術生產(chan) 用於(yu) 從(cong) 金屬上拆卸方向盤的增材製造夾具，這是海軍(jun) 車輛維護中經常需要解決(jue) 的問題。增材製造可以幫助減少維護和工具準備時間，能夠將此類零件的實際等待時間縮減到25 天左右。

5、美國陸軍(jun) 與(yu) 南佛羅裏達大學的合作開發輕型鎂合金

在3D打印技術的原因方麵，美國陸軍(jun) 除了定期與(yu) 相關(guan) 公司合作，也在與(yu) 一些大學合作。最近，中佛羅裏達大學的科學家成功地 3D 打印了一種鎂合金，稱為(wei) WE43。據悉，研究人員開發這種材料並非巧合，而是出於(yu) 軍(jun) 方的需要。美國士兵經常需要被迫攜帶極其沉重的包和裝備，因此減輕他們(men) 的負重是有非常有必要的研究方向。不過，在WE43 和粉末激光融合工藝的幫助下，美國陸軍(jun) 和中佛羅裏達大學可能已經找到了解決(jue) 方案。

6、3D打印船的螺旋槳

近幾年來，著名的法國公司 Naval Group 一直在使用 3D 打印技術來滿足各種需求。2021 年1月，得益於(yu) WAAM（Wire Arc Additive Manufacturing）增材製造工藝，NavalGroup 已經 3D 打印了螺旋槳。該螺旋槳由五個(ge) 200公斤的葉片組成，然後被安裝在仙女座號上，這是一艘探雷艦。該項目背後的團隊解釋說，通過使用3D打印技術，他們(men) 大大減少了施工時間並最大限度地減少了使用材料的數量。

7、西班牙空軍(jun) 通過 3D 打印升級其流程

增材製造能夠幫助零部件實現高硬度、高強度和其他優(you) 異的特性。通過內(nei) 部纖維增強，研究人員已經開發出各種工具和終端零件，能夠經受住在部件受力非常大的情況下所要求的苛刻性能條件，而且不會(hui) 有任何誤差。在馬德裏，西班牙空軍(jun) 直升機車間負責人表示，如今他們(men) 正在嚐試通過增材製造來製造每個(ge) 零件，並避免使用傳(chuan) 統製造。這這些部件就包括用於(yu) 直升機起落架的泄漏控製測量工具或用於(yu) 直升機主旋翼的定製鑰匙。

8、通用萊迪思和它為(wei) 美國陸軍(jun) 設計的頭盔

3D 設計軟件公司 GeneralLattice 和美國陸軍(jun) 簽署了一項合同，通過 3D 打印和先進的網格幾何形狀提高陸軍(jun) 作戰頭盔的衝(chong) 擊吸收能力。對於(yu) 這個(ge) 項目，該公司開發了一套預測建模工具來設計和生成頭盔材料。為(wei) 了提高士兵在戰場上的保護以及頭部撞擊後的生存可能性，3D 打印材料將在現實環境中進行測試，以驗證發展指揮士兵中心的性能要求。

9、作戰裝甲車輛中的備件

澳大利亞(ya) 陸軍(jun) 通過使用SPEE3D 開發的冷噴塗3D打印解決(jue) 方案，來為(wei) 其一輛裝甲車設計十幾個(ge) 備件。這些部件已經通過了多次野外使用測試和認證，提高了澳大利亞(ya) 陸軍(jun) 的敏捷性。例如，打印的組件包括僅(jin) 用 29 分鍾製作的車輪輪罩，總成本為(wei) 100 澳元。本案例中使用的機器是 WarpSPEE3D，其打印體(ti) 積為(wei) 1000 x 700 毫米，速度為(wei) 每分鍾 1 公斤。通過引進增材製造技術，軍(jun) 隊能夠減少裝甲車輛的停機時間，從(cong) 而更好地應對緊急情況。

10、美國海軍(jun) 和增材製造

多年來，美國海軍(jun) 一直在進行多個(ge) 增材製造項目。目標是提高在大洋中執行任務的團隊的敏捷性和效率，尤其是在製造備件方麵。這就是海軍(jun) 研究生院 (NPS) 投資施樂(le) ElemX 金屬機器的原因，他們(men) 用這款設備來設計潛艇和船隻的備件以及工具，這允許施樂(le) 公司能夠擁有更短的供應鏈並製造定製組件。NPS 並不是唯一一家在海事領域推出 3D 打印項目的公司。事實上，MatterHackers 公司已與(yu) 美國海軍(jun) 簽署了一份為(wei) 期 5 年的合同，以提供其所需的所有 3D 設備，以及培訓課程和維護。

11、未來能源項目

來自英國的未來能源項目在研究、爆炸物測試、新型能量學製造、爆炸建模、化學合成、熱表征和危險測試等領域開展工作。該項目的目標是創造新的含能材料和診斷方法來驗證新材料。增材製造將用於(yu) 開發新的炸藥配方，這為(wei) 潛在用戶提供了許多好處，包括降低存儲(chu) 和運輸成本以及提高性能。費用可以根據要求精確定製，並以新穎複雜的設計製造，這在以前是不可想象的。製造過程使用 LabRAM 共振聲學混合器，它使用聲能而不是物理刀片來混合材料，使過程更安全。

12、Astro America 開發3D 打印戰車車體(ti)

應用科學與(yu) 技術研究組織，也稱為(wei) ASTRO America，已被美國陸軍(jun) 選中用於(yu) 無接縫船體(ti) 項目。該計劃由美國國防部受益的製造創新研究所支持，是使用 3D 打印開發和交付戰車船體(ti) 工具的努力的一部分。他們(men) 希望減少製造時間並降低生產(chan) 成本，同時減輕車輛的重量並提高其性能和生存能力。

13、3D打印軍(jun) 營

3D 建築公司 ICON 以從(cong) 事涉及軍(jun) 事的項目而聞名。為(wei) 此，這家總部位於(yu) 奧斯汀的公司與(yu) 德克薩斯軍(jun) 事部、Logan Architecture 和 Fort Structures 合作創建了北美最大的 3D 打印結構：位於(yu) 德克薩斯州巴斯特羅普的斯威夫特營地訓練中心的訓練營。使用 ICON的 Vulcan 建築係統，這是一種平板電腦操作的機器人打印機，可以使用水泥基材料，公司和軍(jun) 方的合作成功地建造了第一個(ge) 3D 打印的軍(jun) 營供士兵居住。最終的建築包括一個(ge) 3,800 平方英尺的建築，可容納多達 72 名士兵或飛行員，並為(wei) 他們(men) 的下一個(ge) 任務做準備。

14、3D打印潛艇船體(ti)

多年來，國防部門在許多領域找到了應用3D打印的方法——在地麵、空中和海上。事實上，美軍(jun) 的這個(ge) 最新項目是在探索3D 打印的一個(ge) 相對未知的區域：海底。在2017年月，橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 與(yu) 美國海軍(jun) 的顛覆性技術實驗室合作進行這項新的嚐試，幫助製造了軍(jun) 事史上第一個(ge) 3D 打印潛艇船體(ti) 。通過使用 ORNL 的 FDM 大麵積增材製造 (BAAM) 技術，團隊生產(chan) 了一個(ge) 30 英尺的概念船體(ti) ，具有 6 個(ge) 碳纖維複合材料部分，與(yu) 使用傳(chuan) 統製造方法相比，它的生產(chan) 速度更快、成本更低。盡管仍在測試中，但有跡象表明未來很快會(hui) 有更多的 3D 打印潛艇潛入海洋。

15、緬因大學為(wei) 美國海軍(jun) 陸戰隊開發後勤支援船

今年3月，緬因大學（UMaine）在其位於(yu) 奧羅諾的先進結構和複合材料中心3D打印了兩(liang) 艘新的大型船隻，其中一艘據說是有史以來最大的增材製造船隻。據了解，這兩(liang) 艘原型船是為(wei) 美國海軍(jun) 陸戰隊開發的，被設計為(wei) 後勤支援船，並將進行測試，供武裝部隊實地使用。其中較大的一艘可以裝載兩(liang) 個(ge) 20英尺的運輸集裝箱，而另一艘可以運送整個(ge) 步槍班的食物、水和其他物資，為(wei) 期三天。這兩(liang) 艘新船都是基於(yu) 聚合物的纖維增強複合材料的多材料混合物3D打印的。根據UMaine的說法，它能夠在短短一個(ge) 月內(nei) 製造和組裝其中一艘船。如果使用傳(chuan) 統的製造方法，這一過程將會(hui) 長達一年。