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無(wú)人機(jī)整機(jī)
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設(shè)備與工具2015年12月25日，美國(guó)海軍將一臺(tái)金屬3D打印機(jī)送到了杜魯門號(hào)航母上。美國(guó)媒體報(bào)道稱，杜魯門號(hào)航母目前在執(zhí)行對(duì)伊斯蘭國(guó)的作戰(zhàn)任務(wù)，3D打印機(jī)能夠滿足海軍一些日?；蚓o急的維修需求。
2015年7月，在國(guó)防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上，國(guó)產(chǎn)新戰(zhàn)機(jī)3D打印的大型構(gòu)件首次曝光，表明我國(guó)已將3D打印技術(shù)運(yùn)用于國(guó)產(chǎn)新型戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)當(dāng)中。
3D打印技術(shù)是什么？它有什么作用？維基百科是這樣解釋的：“這是快速成型技術(shù)的一種，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)一層又一層的多層打印方式，來(lái)構(gòu)造零物件，將數(shù)字世界中的數(shù)據(jù)實(shí)體化。”
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，3D 打印，就是在普通的二維打印的基礎(chǔ)上再加一維。打印機(jī)先像普通打印一樣在一個(gè)平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層，然后再將這些可黏合的打印層一層一層地粘起來(lái)，最終將計(jì)算機(jī)中的“藍(lán)圖”變成實(shí)物。3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)在于，它無(wú)需機(jī)械加工或模具就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而大大節(jié)省了工業(yè)樣品的制作時(shí)間，縮短了產(chǎn)品的研制周期，從而提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。如今，3D打印技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于武器裝備的研發(fā)制造之中。只要擁有一臺(tái)電腦和一臺(tái)3D打印機(jī)，只需幾個(gè)小時(shí)就可以制造出一支槍。
3D打印技術(shù)在海軍及造船工業(yè)方面也有所貢獻(xiàn)。2014年7月，美國(guó)海軍試驗(yàn)了利用3D打印技術(shù)快速制造艦艇零件，希望借此提升執(zhí)行任務(wù)速度并降低成本。美國(guó)海軍已經(jīng)可以通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，把鈦合金、鋁合金和不銹鋼合金制造成金屬部件，如葉輪、發(fā)動(dòng)機(jī)支架和變速箱殼體等。由于艦艇出海執(zhí)行任務(wù)時(shí)經(jīng)常遇到零部件損壞而需要更換的情況，美國(guó)海軍已經(jīng)在三艘航母上裝備了3D打印機(jī)，以便艦員們?cè)谂炆现圃烊粘Ｐ枰母鞣N部件，如一次性醫(yī)療用品、飛行甲板模型、油箱蓋等等。他們甚至用埃塞克斯號(hào)航母上的3D打印機(jī)打印出了一臺(tái)無(wú)人機(jī)，這臺(tái)無(wú)人機(jī)可加載信息傳輸系統(tǒng)和微型攝像機(jī)，能夠?qū)?shí)時(shí)視頻傳送給艦員。
據(jù)報(bào)道，美國(guó)海軍的最終目的是將3D打印機(jī)安裝在軍艦以及海軍基地里，以削減海軍后勤巨大的零備件庫(kù)存，其中有些備件可能永遠(yuǎn)都不會(huì)使用，但還必須儲(chǔ)備以防萬(wàn)一。通過(guò)按需打印部件，可大幅縮減軍艦和其他艦船上的花費(fèi)、庫(kù)存空間和備件數(shù)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的“海上制造”。
“3D打印技術(shù)應(yīng)用的唯一限制是我們的想象力。”在2015年的美國(guó)海軍聯(lián)盟會(huì)議上，美國(guó)海軍部長(zhǎng)雷馬布斯這樣說(shuō)道。不過(guò)，盡管3D打印技術(shù)在海軍的應(yīng)用前景十分美好，目前卻仍然有不少難以逾越的現(xiàn)實(shí)障礙。
據(jù)《現(xiàn)代艦船》分析，3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于造船與配套業(yè)的可行性仍有待提高，其主要瓶頸集中在材料、規(guī)模及安全性等方面。首先，耗材對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展起決定作用，當(dāng)前3D打印耗材多為生物降解塑料聚乳酸、ABS樹脂、橡膠、塑料、可黏結(jié)粉末顆粒等，主要應(yīng)用于模型、玩具等輕工業(yè)民用產(chǎn)品領(lǐng)域，距離船舶、航天等領(lǐng)域較遠(yuǎn)。其次，安裝上船的所有零部件及設(shè)備都必須通過(guò)認(rèn)可，在船舶航行過(guò)程中運(yùn)用3D技術(shù)打印出來(lái)的產(chǎn)品難以滿足這一要求。就技術(shù)層面而言，在海上航行的不平穩(wěn)條件下，如何制造出精密的船舶配件也是一個(gè)問(wèn)題。此外，鋁或鈦的粉末是高度易燃的，存在重大安全隱患，所以，海軍利用3D打印技術(shù)，還面臨著如何保存材料、以防火災(zāi)事故發(fā)生的難題。
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