3D打印正引發(fā)軍事制造業(yè)革命

來源：光明網(wǎng)

3D打印技術(shù)具有快速、精確、定制化、浪費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)，雖然發(fā)展時(shí)間較短，但其在軍事、醫(yī)療服務(wù)等眾多行業(yè)已發(fā)揮著重要作用。從軍事領(lǐng)域來看，3D打印技術(shù)備受各國的青睞，被認(rèn)為是21世紀(jì)具有顛覆意義的軍事科技之一，將對未來戰(zhàn)爭產(chǎn)生重要影響。3D打印技術(shù)的運(yùn)用不但可以改變武器裝備生產(chǎn)的方式，還將影響軍隊(duì)的保障方式。有關(guān)專家指出，3D打印技術(shù)正引發(fā)一場軍事制造業(yè)的革命。

軍事武器裝備所需要的零部件大多是設(shè)計(jì)精巧，形狀復(fù)雜的高強(qiáng)度零件，利用傳統(tǒng)的技術(shù)手段無非就是把材料打磨、切割和鑄造，這種方法不但耗時(shí)耗力，還往往達(dá)不到要求。而利用3D打印技術(shù)就可以直接打印出零件，節(jié)約時(shí)間成本。由于3D打印操作簡單，為軍工行業(yè)帶來巨大的便利，在制造關(guān)鍵零件、使用關(guān)鍵技術(shù)時(shí)，可以避免委外加工，既防止了加工時(shí)數(shù)據(jù)的泄密，也節(jié)約了大量的時(shí)間。在對一些核心關(guān)鍵設(shè)備改進(jìn)時(shí)，還不可避免地要對一些零件進(jìn)行大量的單件試制，運(yùn)用3D打印技術(shù)使零件數(shù)據(jù)和實(shí)物制作之間的轉(zhuǎn)換所需時(shí)間大幅縮減，研發(fā)時(shí)間、生產(chǎn)周期也大幅度縮減，可以節(jié)約科研費(fèi)用，加快裝備制作的速度。

近年來，美國積極開展3D打印技術(shù)生產(chǎn)大型鈦合金部件的研究。美國軍方和軍工企業(yè)正與3D打印技術(shù)公司合作，推進(jìn)大尺寸鈦合金3D打印技術(shù)在戰(zhàn)斗機(jī)制造上的應(yīng)用。美國RLM工業(yè)公司利用3D打印技術(shù)制造“愛國者”防空系統(tǒng)齒輪組件，其制造成本由原來采用傳統(tǒng)制造工藝的2萬—4萬美元降低到1250美元。洛克希德馬丁公司在F-35戰(zhàn)斗機(jī)副翼翼梁上使用了Sciaky公司3D打印的鈦合金零件，并進(jìn)行了飛行測試驗(yàn)證。兩公司還聯(lián)合研制了F-22戰(zhàn)斗機(jī)鈦合金支座并經(jīng)過了全壽命光譜疲勞試驗(yàn)和負(fù)載試驗(yàn)。英國皇家空軍1架裝配有3D打印金屬部件的旋風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)試飛成功，其裝配的3D打印部件包括駕駛室的無線電防護(hù)罩、起落架防護(hù)裝置及進(jìn)氣口支架。

眾所周知，榴彈發(fā)射器是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中步兵最重要的火力支援武器之一。而美國的“蘭博”牌榴彈槍可以使用3D打印技術(shù)制造，美國軍方的研發(fā)團(tuán)隊(duì)稱，除了彈簧和緊固件，這款M203A1榴彈發(fā)射器的每個(gè)零部件都是利用激光3D打印技術(shù)打印而成的。美國軍方已在室內(nèi)打靶場和戶外測試基地測試過這款武器，并成功發(fā)射了15枚榴彈。

除了榴彈發(fā)射器，美國Solid Concepts公司利用3D打印技術(shù)制造了世界上第一把金屬槍，并測試成功。該3D打印的金屬槍由30多個(gè)零件組成，經(jīng)測試，該3D打印槍的射程比常規(guī)槍差一些但精度相當(dāng)。AR-15半自動(dòng)步槍的彈匣及其他部件也已經(jīng)由3D打印技術(shù)制造出來，該槍能夠射擊600多次，綜合性能良好。目前制約3D打印技術(shù)的問題是材料，如果金屬粉末材料問題能夠得到解決，3D打印技術(shù)在武器的設(shè)計(jì)制造與維修領(lǐng)域?qū)�會得到更廣泛的應(yīng)用。

目前世界各國都在利用所有可以采用的方法去減少戰(zhàn)場人員損失，盡力追求零傷亡，而及時(shí)有效的戰(zhàn)場急救是有效的方法。然而戰(zhàn)場局勢瞬息萬變，特別是有些情況下因?yàn)槿鄙俦匾�的醫(yī)療材料，導(dǎo)致戰(zhàn)場醫(yī)療受到極大影響。如果把3D打印技術(shù)運(yùn)用到戰(zhàn)場上，就可以最大限度對士兵進(jìn)行必要及時(shí)的救援。在戰(zhàn)場上或者戰(zhàn)地醫(yī)院根據(jù)受傷士兵的具體情況，運(yùn)用3D打印技術(shù)制作相應(yīng)的醫(yī)療用具甚至器官。例如，可以為骨折的士兵制作夾板、支架，為關(guān)節(jié)受傷的士兵打印關(guān)節(jié)，為眼睛受傷的士兵制作眼罩或特殊的眼鏡，為截肢的士兵制作假肢，為腳受傷的士兵制作專用鞋等。

3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，可以制作出任意形狀的、定制化的物體。3D打印技術(shù)已經(jīng)在武器裝備設(shè)計(jì)、制造和使用保障等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。