SPEE3D冷噴涂金屬3D打印解決美國(guó)海軍供應(yīng)鏈，在8月參加實(shí)戰(zhàn)演習(xí)

2022年5月22日，南極熊獲悉，美國(guó)海軍選擇SPEE3D的冷噴涂金屬3D打印技術(shù)，未來將實(shí)現(xiàn)陸地和海上打印軍用部件，幫助減少和消除供應(yīng)鏈問題。

△美國(guó)海軍選用SPEE3D的金屬3D打印技術(shù)。圖片來自SPEE3D

SPEE3D金屬3D打印機(jī)的供應(yīng)商（特有冷噴涂技術(shù)），也是當(dāng)前澳大利亞陸軍制造合作伙伴，已被美國(guó)海軍選中參加代號(hào)為MaintenX演習(xí)，通過本次合作，意在推動(dòng)將3D打印部署在實(shí)戰(zhàn)中。

3D打印迎來實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證
美國(guó)海軍的目標(biāo)是，驗(yàn)證金屬3D打印技術(shù)在實(shí)戰(zhàn)中的能力，實(shí)現(xiàn)日常維護(hù)和解決供應(yīng)鏈等問題。同時(shí)，還可以改善老舊船舶缺少配件的狀況，以及戰(zhàn)損修復(fù)。MaintenX試驗(yàn)將作為美國(guó)海軍ANTX-Coastal Trident 2022的一部分，該演習(xí)將于2022年8月22日—9月2日在文圖拉縣海軍基地進(jìn)行。

△SPEE3D的金屬3D打印機(jī)。圖片來自SPEE3D

“我們很高興與美國(guó)海軍作戰(zhàn)中心合作，測(cè)試和驗(yàn)證我們獨(dú)特的金屬3D打印能力，該技術(shù)可在任何地方（不僅僅是實(shí)驗(yàn)室）使用。實(shí)現(xiàn)快速打印，通常需要數(shù)周甚至數(shù)月才能制造的大型零件，”SPEE3D的首席執(zhí)行官Byron Kennedy說。“我們非常了解，他們?cè)陉懙睾秃Ｉ献鲬?zhàn)中遇到的各種難題，并期待進(jìn)一步促進(jìn)雙方合作伙伴關(guān)系。”

該演習(xí)計(jì)劃由NAVSEA 05T贊助，旨在加速美國(guó)海軍及其合作伙伴，在港口和海上持續(xù)作戰(zhàn)的能力。包括技術(shù)演示、實(shí)地實(shí)驗(yàn)和演習(xí)，以解決艦隊(duì)遠(yuǎn)征維護(hù)和與戰(zhàn)斗相關(guān)的需求。MAINTENX讓技術(shù)人員了解作戰(zhàn)人員面臨的作戰(zhàn)挑戰(zhàn)，同時(shí)，讓作戰(zhàn)人員了解3D打印，進(jìn)一步滿足他們的需求。該演習(xí)將在海軍自衛(wèi)測(cè)試船(SDTS)上進(jìn)行一對(duì)一的演示，測(cè)試船目前位于加利福尼亞州Hueneme港。

△安裝在M113上的3D打印車輪軸承蓋。照片來自 SPEE3D

金屬3D打印效率快100到1000倍

SPEE3D宣傳他們的金屬冷噴涂3D打印工藝，比傳統(tǒng)的3D金屬打印快100到1000倍，可實(shí)現(xiàn)金屬3D打印在幾分鐘內(nèi)，任何地方生產(chǎn)出工業(yè)品質(zhì)的金屬零件。

△南極熊在Formnext 2019上拍攝的SPEE3D的視頻，幾分鐘就可以打印一只錘子

該過程利用動(dòng)能的力量，而不是依賴高功率激光和昂貴的氣體，以很低的成本進(jìn)行金屬3D打印。對(duì)于MAINTENX計(jì)劃，SPEE3D將使用他們的WarpSPEE3D打印機(jī)，這是世界上第一臺(tái)使用專利SPEE3D技術(shù)的大幅面金屬3D打印機(jī)。WarpSPEE3D可以一次打印大型零件或多個(gè)零件，直徑可達(dá)1000毫米x700毫米/40x30英寸，重量可達(dá)40公斤/100磅。

關(guān)于SPEE3D的進(jìn)一步計(jì)劃
該公司與美國(guó)國(guó)防部合作，現(xiàn)已成為國(guó)防戰(zhàn)略研究所，遠(yuǎn)征和戰(zhàn)術(shù)3D打印卓越獎(jiǎng)的首屆獲獎(jiǎng)?wù)�。以表彰該技術(shù)在支持國(guó)防部，戰(zhàn)略優(yōu)先事項(xiàng)方面的杰出成就。今年早些時(shí)候，菲利普斯聯(lián)邦創(chuàng)新中心（位于Rock Island Arsenal的3D打印中心）現(xiàn)已變?yōu)?WarpSPEE3D，未來將為美軍進(jìn)一步開發(fā)國(guó)防3D打印技術(shù)。

現(xiàn)場(chǎng)看超音速3D沉積
在2019年德國(guó)Formnext展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，南極熊看到了總部位于澳大利亞的低成本金屬3D打印廠商SPEE3D的展位，在本次展會(huì)，SPEE3D展出了工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)LightSPEE3D。這款機(jī)器采用超音速3D沉積（SP3D）技術(shù)，打印速度極快，能在6分鐘內(nèi)打印出一只金屬錘子。

△工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)LightSPEE3D

LightSPEE3D使用SPEE3D的專利3D打印技術(shù)，可以“快速、低成本地”制造出鑄件級(jí)零件，如支架、歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)組件。在單次作業(yè)中，它既可以打印單個(gè)零件，可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)。據(jù)SPEE3D說，無(wú)論什么產(chǎn)品和多少數(shù)量，他們的機(jī)器都能經(jīng)濟(jì)地按需打印，速度比傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)快100至1000倍。

其工藝的主要優(yōu)勢(shì)包括更快的3D打印速度，這比典型的粉末床激光工藝快得多。此外，它們的工藝還允許使用在幾種替代金屬3D打印工藝中不易使用或甚至不可能的粉末金屬。例如，銅是SPEE3D系統(tǒng)中常用的金屬，但在其他同類金屬3D打印系統(tǒng)中很少發(fā)現(xiàn)這種材料。

△LightSPEE3D信息顯示界面

現(xiàn)在也可以混合不同的粉末金屬以形成合金。例如，SPEE3D的機(jī)器生產(chǎn)了復(fù)雜的鋁制散熱片，使用銅的功能來傳遞熱量，適合戶外使用。SPEE3D現(xiàn)在可以生產(chǎn)多組件結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)非常有趣的發(fā)展。

△LightSPEE3D操控界面

然而，使用SPEE3D工藝生產(chǎn)的零件的細(xì)節(jié)和分辨率水平并不像SLM金屬3D打印工藝那樣精細(xì)。所以SPEE3D將鑄造廠作為其主要市場(chǎng)，通常生產(chǎn)大量粗糙金屬零件。其策略是使工廠能夠生產(chǎn)小批量零件，例如5-100個(gè)單元。使用正常的制造工藝，生產(chǎn)這個(gè)數(shù)量通常會(huì)過于昂貴。這可能為當(dāng)?shù)罔T造廠開辟全新的市場(chǎng)。SPEE3D可以以相同的成本更快地生產(chǎn)零件。

△LightSPEE 3D打印倉(cāng)

   

△SPEE3D僅用2.8分鐘打印銅輪

PEE3D工藝的最大優(yōu)勢(shì)是3D打印成本底; 縮短時(shí)間。例如，上圖所示的銅輪僅在2.8分鐘內(nèi)完成，成本僅為10美元。這是一個(gè)巨大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

   

△SPEE3D僅用39分鐘打印出一個(gè)3.5kg重銅輪

這個(gè)直徑約一米的較大銅輪使用了六小時(shí)就3D打印完成。

SPEE3D工藝的另一項(xiàng)改進(jìn)是他們對(duì)噴嘴可靠性的研究，特別是對(duì)某些材料。當(dāng)噴嘴以超音速噴射金屬顆粒時(shí)，噴嘴明顯承受很大的應(yīng)力。這項(xiàng)工作通常是避免磨損和堵塞噴嘴之間的平衡，這是一對(duì)矛盾體。

△打印樣品

該公司的旗艦機(jī)LightSPEE3D打印機(jī)將升級(jí)到更大的機(jī)器WarpSPEE3D。這臺(tái)機(jī)器可能使用相同的內(nèi)部組件，但是有更大的構(gòu)建體積，直徑達(dá)1000x 700 mm（SPEE3D打印在圓柱形構(gòu)建體積中。）

△6.2分鐘就可以3D打印一把錘子

△3D打印銅錘子

△工作人員在安裝斧頭把手

△重500g的扳手，打印時(shí)間為5.6分鐘

△重量17.9kg 的3D打印銅部件，只需要199分鐘

△后期需要機(jī)加工

△500g的3D打印鎖連，時(shí)間需要33分鐘

△重8kg的斧頭，打印時(shí)間是88分鐘