SPEE3D針對(duì)國(guó)防需求推出新的移動(dòng)增材制造單元(EMU)

2024年5月16日，南極熊獲悉，澳大利亞金屬3D打印機(jī)制造商SPEE3D推出了新的遠(yuǎn)征制造單元(EMU)，這是一種針對(duì)國(guó)防應(yīng)用優(yōu)化的移動(dòng)增材制造系統(tǒng)。

△SPEE3D的遠(yuǎn)征制造單元(EMU)包含2個(gè)設(shè)備，左側(cè)為SPEE3Dcell，右側(cè)為XSPEE3D

EMU結(jié)合了該公司的XSPEE3D冷噴涂3D打印機(jī)和SPEE3Dcell后處理單元，旨在部署到遠(yuǎn)程位置。這使得軍隊(duì)能夠在需要的地方快速生產(chǎn)金屬備件。         

SPEE3D國(guó)防項(xiàng)目總監(jiān)Calum Stewart表示，EMU因移動(dòng)性、堅(jiān)固性和快速生產(chǎn)重要部件的能力而在市場(chǎng)上具有獨(dú)特的價(jià)值優(yōu)勢(shì)。

△運(yùn)輸中的XSPEED

軍事領(lǐng)域利用快速制造技術(shù)克服供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)

近年來(lái)，世界各地都出現(xiàn)了不同程度的供應(yīng)鏈危機(jī)，這給經(jīng)常在短時(shí)間內(nèi)需要金屬零件的軍隊(duì)帶來(lái)了巨大的難題。

Stewart解釋道：“軍事領(lǐng)域的供應(yīng)鏈可能很復(fù)雜。你需要向部署在世界任何地方的部隊(duì)提供在本國(guó)制造的零件，而現(xiàn)在貨運(yùn)非常緊張。因此我們問(wèn)自己，如果國(guó)防部不必總是依賴供應(yīng)鏈的準(zhǔn)時(shí)性，那會(huì)怎么樣？如果國(guó)防部可以為自己生產(chǎn)時(shí)間緊迫的部件，作為一種保險(xiǎn)政策，會(huì)怎么樣？這樣做有價(jià)值嗎？”

Stewart認(rèn)為，答案是肯定的。他認(rèn)為，能夠在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)備件，保持重要設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)國(guó)防部隊(duì)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。即使有5%的零部件在戰(zhàn)區(qū)生產(chǎn)，也能幫助更多的裝備在更多的時(shí)間內(nèi)重返戰(zhàn)場(chǎng)。  

因此，SPEE3D的新型EMU設(shè)計(jì)用于在一個(gè)地方提供這些功能。新解決方案將公司的冷噴增材制造（CSAM）技術(shù)與設(shè)備齊全的后處理和測(cè)試裝置相結(jié)合。

EMU經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可用于生產(chǎn)相當(dāng)于金屬砂型鑄造的大型部件。Stewart補(bǔ)充說(shuō)：“它無(wú)法實(shí)現(xiàn)與激光3D打印機(jī)相同的復(fù)雜細(xì)節(jié)。我們對(duì)制造小型復(fù)雜的鈦合金零件不感興趣。軍方不需要這些。它們需要的是大型金屬部件和鑄造金屬合金部件，而EMU有能力實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)�！�

事實(shí)上，SPEE3D的技術(shù)已經(jīng)用于生產(chǎn)一系列大型金屬零件。其中包括裝甲運(yùn)兵車M113、輕型履帶偵查輛CVRT、戰(zhàn)斗搶修車CRARRV、榴彈炮M777、M109、GWagons、軍用路虎和高機(jī)動(dòng)性火箭炮系統(tǒng)HIMARS的零件。

Stewart補(bǔ)充說(shuō)：“EMU經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可提高軍隊(duì)的作戰(zhàn)能力，但其價(jià)值并不局限于軍事應(yīng)用。該系統(tǒng)非常適合那些在偏遠(yuǎn)環(huán)境中工作、因供應(yīng)鏈薄弱而難以采購(gòu)大型金屬零件的客戶。世界各地都有這樣的行業(yè)，如采礦、石油和天然氣以及農(nóng)業(yè)。”

△使用SPEE3D的冷噴涂增材制造技術(shù)生產(chǎn)的大型金屬零件

EMU配備了一臺(tái)XSPEE3D金屬3D打印機(jī)。該系統(tǒng)可以用鋁、鋁青銅、不銹鋼和銅制造尺寸為0.9米x0.7米、重達(dá)40千克的部件，下個(gè)月還將推出新的海事專用材料。

該3D打印機(jī)采用SPEE3D的CSAM冷噴技術(shù)。與傳統(tǒng)的金屬3D打印機(jī)通過(guò)激光熔化粉末來(lái)生產(chǎn)零件不同，該技術(shù)是將金屬顆粒以超音速噴射到基底上。純粹的動(dòng)能使顆粒結(jié)合在一起，形成孔隙率低、材料性能可預(yù)測(cè)的堅(jiān)固部件。

這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是速度快。由于采用了CSAM技術(shù)，XSPEE3D的制造速度可達(dá)每分鐘100克。Stewart解釋說(shuō)：“我們沒有熔化材料，因此可以非常快速地制造零件。在基于激光的系統(tǒng)上需要數(shù)天或數(shù)周才能完成3D打印的大型金屬零件，現(xiàn)在可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成生產(chǎn)。”

與其它金屬3D打印機(jī)不同，SPEE3D的技術(shù)不使用任何激光或惰性氣體，而激光或惰性氣體的準(zhǔn)備和校準(zhǔn)可能需要數(shù)周時(shí)間。因此，XSPEE3D只需7分鐘就能加熱并準(zhǔn)備好進(jìn)行3D打印。這非常適合需要在短時(shí)間內(nèi)大批量生產(chǎn)金屬零件的國(guó)防應(yīng)用。

Stewart還指出，XSPEE3D采用了堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)，可確保在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中運(yùn)輸和部署而不會(huì)損壞。沒有激光，所以不易碎。冷噴技術(shù)只是快速移動(dòng)金屬粉末，因此非常堅(jiān)固耐用。

△XSPEE3D冷噴涂3D打印機(jī)的側(cè)視圖

該3D打印機(jī)由SPEE3D的TwinSPEE3D軟件提供支持，該軟件可以自動(dòng)處理3D打印文件并生成最佳刀具路徑。創(chuàng)建刀具路徑模擬后，可以在3D打印開始之前對(duì)其進(jìn)行檢查和修改。

一旦完善，刀具路徑可以存儲(chǔ)在3D打印機(jī)的庫(kù)中以供將來(lái)使用，從而減少打印準(zhǔn)備時(shí)間并簡(jiǎn)化制造流程。這種自動(dòng)化還保證了可靠且可重復(fù)的結(jié)果，確保在第一次詢問(wèn)時(shí)就正確地 3D打印零件。

△XSPEE3D上的HMI界面

移動(dòng)后處理單元

SPEE3D的SPEE3Dcell裝置也是EMU的一部分。這個(gè)設(shè)備齊全的移動(dòng)后處理車間包括熱處理爐、數(shù)控三軸銑床、工具和測(cè)試設(shè)備。據(jù)Stewart稱，該系統(tǒng)易于使用，并針對(duì)軍用級(jí)零件的生產(chǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。

△SPEE3Dcell 熔爐

熱處理對(duì)于生產(chǎn)具有良好機(jī)械性能、強(qiáng)度高且可在3D打印后進(jìn)行機(jī)加工的金屬零件至關(guān)重要。SPEE3Dcell具有燒結(jié)爐和時(shí)效爐，SPEE3D還提供優(yōu)化的熱處理配方。

SPEE3Dcell還包括硬度、粉末和負(fù)載測(cè)試設(shè)備。有了這些測(cè)試設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，用戶就能在制造零件時(shí)進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確保零件適合其預(yù)期用途并保證安全。

△SPEE3Dcell的工作平臺(tái)

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