英國3D打印個(gè)性化定制炸藥，創(chuàng)造新的爆破可能性

來源：空軍世界加特林

近日，英國軍隊(duì)創(chuàng)造性的3D打印炸藥技術(shù)向世人揭開了面紗，這一招實(shí)在是精妙，它可以塑造出任何需要的特定形狀的炸藥，從而得到最“個(gè)性定制化”的爆炸效果。同時(shí)，后勤方面只需要準(zhǔn)備普通形態(tài)的炸藥即可，不再需要繁瑣的為部隊(duì)準(zhǔn)備各種各樣形態(tài)的炸藥。由英國國防部贊助的執(zhí)行機(jī)構(gòu)國防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（DSTL）業(yè)，已開始批量打造3D打印炸藥。該項(xiàng)目旨在通過3D打印來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜外形設(shè)計(jì)下制造定制化的各種爆炸效果，創(chuàng)造新的爆破可能性，并降低運(yùn)輸和存儲(chǔ)成本。

來自伊拉克塔吉基地的英軍第3步槍戰(zhàn)隊(duì)的英國工兵，為步槍兵部隊(duì)及其瑞典同行們，提供了有關(guān)城市技術(shù)的培訓(xùn)，為設(shè)計(jì)、制造和使用3D打印的炸藥模塊，提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

未來這一炸藥項(xiàng)目的一部分是應(yīng)用制造來生產(chǎn)新的炸藥配方，該項(xiàng)目旨在培訓(xùn)專家和開發(fā)新技術(shù)。英國國防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，旨在確保創(chuàng)炸藥3D新科技在英國國防和安全領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。英國國防部意識(shí)到相關(guān)的新技術(shù)對各個(gè)安全部門的重要性，于2015年建立了未來炸藥項(xiàng)目。自那時(shí)以來，國防部已投資近1000萬英鎊用于培訓(xùn)專家，開發(fā)技術(shù)和設(shè)備。

未來炸藥項(xiàng)目包括爆炸建模，爆炸試驗(yàn)，化學(xué)合成，新型炸藥學(xué)制造和小規(guī)模危險(xiǎn)測試。為了開發(fā)新的高能材料和方法，該項(xiàng)目的科學(xué)家已開始實(shí)施增材制造。

目前正在測試將3D打印應(yīng)用于各種的爆炸性成分材料的流程。由于炸藥的幾何形狀會(huì)影響不同的爆炸效果，因此該項(xiàng)目的科學(xué)家研究了通過增材制造獲得的能量特征。該項(xiàng)目側(cè)重于材料擠壓和打印機(jī)功能，旨在為適應(yīng)戰(zhàn)區(qū)任務(wù)需要而開發(fā)個(gè)性化形狀的炸藥模塊。3D打印按需定制的費(fèi)用、運(yùn)輸成本和材料消耗都更為優(yōu)化，可以節(jié)省成本。

為了使高混合炸藥的過程更安全，英國國防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室使用聲能代替了物理攪拌葉片或者噴頭。因此，其成分是在LabRAM共振聲混合器中制造的。

為了降低成本并提高武器效率，英國政府已向研究機(jī)構(gòu)撥款200萬美元，以開發(fā)3D打印高能炸藥材料的方法。弗林德斯大學(xué)聚合物專家劉易斯教授說：“這類系統(tǒng)的開發(fā)能力是下一代增材制造，并且是這項(xiàng)技術(shù)成為主流的關(guān)鍵�！�

在印第安納州，普渡大學(xué)的教授使用3D打印高能材料，而沒有產(chǎn)生炸藥模塊之內(nèi)的空隙。杰弗里·羅德斯教授表示：“我們已經(jīng)證明，我們可以在沒有空隙的情況下打印這些含很高能量的炸藥材料，這是關(guān)鍵。這類炸藥材料中的空隙很差，因?yàn)樗鼈兺ǔ��?dǎo)致不一致，有時(shí)甚至造成災(zāi)難性的燒傷�！�

該打印機(jī)的工作原理和常規(guī)的3D打印機(jī)相似，差異在于前者能夠向噴嘴施加高振幅超聲波振動(dòng)，以此減少噴嘴壁上的摩擦，從而使高粘度材料向前推動(dòng)。這種方法還能夠達(dá)到非常精準(zhǔn)的流量控制。

美國普渡大學(xué)的科研人員也把這種方法應(yīng)用到印刷生物醫(yī)學(xué)植入物、特殊藥品等方面。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，還為過去一些發(fā)展緩慢或者是受到技術(shù)瓶勁制約行業(yè)帶來了一種全新的解決和突破方案。