
军事工业一直处在发展的最前沿:许多发明要么以军事或双重用途的物品开始其生命之路,要么在出现后的最初几年就涉足这一领域。 在这个数字技术时代,这种命运和
3D打印尚未过去。
3D打印机被军事承包商和所有军事部门的员工直接使用。
目录:在俄罗斯
在世界上
-航空
-舰队
-弹药和小武器
-服装和防护
-建筑
-自给自足
-电子
概念的
结论
在俄罗斯
JSC Titan-Barricades联邦研究与生产中心正在开发导弹系统和军用车辆,并购买并使用了基于
XJRP SPS450B 3D打印机的原型套件。 该套件包括两个设备:使用SLA技术的具有较大打印区域的直接3D打印机,以及用于固化聚合物的相机。
XJRP SPS450B 3D原型套件。
资料来源:pechat3d.ru计划使用3D打印机创建未来零件,外壳或机械组件的缩略图。 在这台3D打印机上制造的第一款产品是带有胎面的原型轮。
伊留申的专家计划使用3D打印为Il-112V军用运输机生产一些简单的零件。
运输机IL-112V的模型。
资料来源:ITAR-TASSIl PJSC的专家与沃罗涅日飞机厂(VASO)的专家一起使用3D打印的零件作为测试样品,在起飞前将被传统方法制成的原件代替。 但是将来计划要掌握将在批量生产的飞机上安装的简单组件的印刷。
正如Il PJSC第一副总经理Pavel Chernikov所说:“ Il-112V是从头开始制造的,在飞机上安装过程中,许多零部件都需要改进。 我们开始使用3D打印机来了解我们的计算是正确还是错误。 此类技术使我们能够不中断最终产品的定型,从而大大减少了设备安装所需的时间,并降低了生产过程的成本。”
JSC“研究与生产公司Uralvagonzavod以F. Dzerzhinsky的名字命名”购买了ExOne生产的3D打印机
S-Max 。
资料来源:3dtoday.ru该打印机用于制造砂型。 模具用于铸造金属坯料。 正如NPK副首席冶金师Uralvagonzavod所说:“我们将不再需要为经验丰富的新产品和小批量复杂铸件制造昂贵的铸造设备。 设计人员开发出必要铸件的3D模型就足够了,根据该模型,也将以3D方式设计和制造模具。 成品型芯将进入铸造厂。 此外,为解决公司的问题,可以将它们运输到任何距离。”
资料来源:3dtoday.ru这不是Uralvagonzavod使用的第一个专业3D打印系统。 2015年,该公司购买了Stratasys Corporation生产的
Fortus 400mc 3D打印机。 该打印机用于制造Uralvagonzavod制造的T-14 Armata坦克和其他车辆的零件。
平台“ Armata”上的储罐T-14(“对象148”)。
资料来源:OAO NPK Uralvagonzavod企业代表指出,引入3D打印可以节省时间和生产资源。 不必在车削金属样品时消耗能量。 如果零件不合适,则重新打印比重新研磨更容易。
据其总经理安德烈·博金斯基(Andrei Boginsky)称,持有“俄罗斯直升机”的公司计划在2020年之前为3D打印机打印约100个旋转翼飞机的细节。
安德烈·博金斯基(Andrey Boginsky)
资料来源:Yuri Smityuk / TASS计划在2018-2019年进行一系列基准测试,以便在2020年中期之前获得印刷零件的所有必要证书。 总共计划测试约一百个零件和组件。
与传统的相比,3D打印的零件更轻,其生产将在喀山直升机工厂开始。 由于使用了通过3D打印获得的零件,因此,保管部门计划降低产品成本。
在世界上
陆军3D打印之路没有被玫瑰覆盖。 当我们听到使用3D打印进行的酷炫军事项目时,我们必须考虑到执行这些项目时出现的一些问题。
军人熟悉FORTUS om。
资料来源:all3dp.com质量认证问题。 陆军本应使用3D打印生产的许多物品都是为苛刻的操作条件设计的,对观察尺寸,几何形状和质量有很高的要求,而打印质量差的零件不仅会导致财务损失,而且还会导致士兵死亡。 。 通过对3D打印机本身进行认证,很可能可以解决此问题。
军队的打印速度不足。 即使是最昂贵的3D打印机也不够快。 乍一看,还存在隐私/安全性,版权和许多其他琐碎问题,这些问题并不明显。
在解决这些问题的同时,美国海军部决定进行3D打印黑客马拉松。 参与的有12个组织,这表明了他们在海军3D打印领域的发展。 参加者认为,全部或部分印刷的发明是:“允许提高保持战斗准备的能力。”
四脚机器人-运输车(MeRlin)是值得纪念的新进展之一。 事实证明它足够紧凑,可以跑,跳和走楼梯。 三维打印可以直接在机器人的支撑框架中创建一个液压歧管,该液压歧管用于将能量传递给机器人驱动器。 对机器人技术感兴趣的人会发现与Merlin的Boston Dynamics运输机器人相似。
机器人“ Merlin”的设备。
资料来源:all3dp.com航空业
从英国皇家海军一艘海上舰艇-HMS Mersey的船上,发射了使用3D打印技术制成的无人机。 该设备是与南安普敦大学合作开发的。
发射在EOS 3D打印机上打印的无人机。
资料来源:all3dp.com机身采用激光烧结技术,由尼龙制成。 翼展长达一米半,无人驾驶飞机仅重三公斤。 该项目的主要任务是创造一个小型无人机来探索周围的环境,并可以将其快速打印在船上。
在名为SULSA的无人机上,安装了小型摄像机。 来自Southamton的研究人员使用摄像机进行了管理。 飞行距离达500米,仅持续了几分钟,但事实证明3D打印的无人机可以从海上发射。
在试飞期间,SULSA无人机路线。
资料来源:southampton.ac.uk3D打印将解决船只容量有限的问题,使您可以根据需要在海上打印设备。 您唯一需要拥有的用于打印无人驾驶飞机的是3D打印机和尼龙库存,这比使用传统技术制造的手提箱便宜得多,并且占用的空间小得多。
唯一的缺点是打印速度,但是预计在不久的将来它将增加。 美国陆军研究实验室(ARL)的工程师正试图解决这一缺陷。 他们正在开发可以在24小时内制造的无人机。 工程师制造的无人机可用于帮助士兵:进行空中通信,交付和监视。
埃里克·索珀罗(Eric Sopero)向美国军方展示了他的无人机。
资料来源:all3dp.com无人机是使用现成的发动机和螺旋桨制造的,但是它们的机身几乎可以完全在3D打印机上打印。 无人机的最高速度为每小时55英里。 无人机既可以由操作员从远程控制,也可以在完全自主的模式下工作。 减少噪音,增加飞行距离,机动性和有效载荷的工作仍在继续。
美国陆军正在与海军陆战队合作,为无人驾驶飞机创建备件目录,并将其下载到员工的平板电脑上。 此目录的软件允许您直接订购产品或对其进行3D打印。
有寄生虫的美国士兵。
资料来源:all3dp.com除了使用无人机进行实验外,“大型”飞机还使用了3D打印。
因此,美国空军宣布将在3D打印机上打印军用运输机的马桶座圈。 这项声明是在丑闻爆发后发表的。当时,丑闻爆发。据报道,更换每个马桶座圈需要花费空军10,000美元。
飞机座位为10,000美元。
资料来源:all3dp.com公众已经认为政府并不总是能节省军费开支,对此感到极为愤怒。 由一名参议员发起调查后,军事部门宣布将在3D打印机上打印椅子。
马桶盖为什么这么贵? 这些封面是洛克希德·马丁公司量产的,2001年,这个军事巨人停止了生产。 此外,军事部门解释说,S-5的马桶座圈不仅是盖子,而且是洗手间壁的一部分,旨在保护飞机机体免受尿液可能引起的腐蚀。
根据制造商的代表,其高成本是由于需要暂停其他商品的生产。 在空军独立生产的情况下,备件仅需花费300美元。
现在,制造商声称美国空军不拥有制造此帽子的版权。 这场诉讼的结果尚不得而知,但空军表示,他们将不再购买该零件,因为他们自己可以使其便宜得多。
正如该部门所说:“使用3D打印可以使我们创建不再生产的零件,从而大大降低了成本。”
运输飞机S-5。
资料来源:all3dp.com来自马里兰州的海军陆战队员演示了使用3D打印的另一个示例。 他们使用3D建模和3D打印技术为F-35战斗机制造了零件,成本为7万美元,仅花费9美分。 海军陆战队得到了Carderock Additive Technology Factory项目办公室机械工程师Sam Pratt的协助。
Sam说他在韩国有一个支援排,并训练CLB-31海军陆战队士兵设计3D模型和使用3D打印。 他的主要任务是测试船上3D打印机的可操作性。 他还培训了员工在CAD
Solidworks中工作。
Sam Pratt向海军陆战队讲述了3D打印。
资料来源:all3dp.com当维修F-35所需的零件印刷出现问题时,海事官建议组队合作。 事实证明,员工已经开发了此零件,但是找不到合适的尺寸。 事实上,他们使用了业余类别的3D打印机和免费的Blender 3D编辑器-Blender是实施艺术项目的理想选择,但是很难在其中创建工程产品。
美国海军陆战队在3D打印机后面。
资料来源:all3dp.com普拉特(Pratt)帮助解决了建模和印刷方面的问题,该零件由
PET-G印刷。
目前,陆军中大约有90个用于3D打印的地面设备零件,您可以下载这些零件之一并进行打印。
大型制造商也不会停滞不前并掌握3D打印技术。 因此,航空和军事巨头洛克希德·马丁公司正在积极投资3D打印。
洛克希德·马丁公司在生产过程中使用3D打印:在其军械库中,已经有超过100台3D打印机用于原型,工具和成品打印。
洛克希德·马丁公司使用3D打印的原因有很多:缩短生产时间-高达80%,减少零件重量-高达40%,在困难条件下证明零件的可靠性,最重要的是-在不久的将来可能会进一步增加产量。
例如,使用传统技术为飞船制造燃料箱需要18到20个月的时间。 使用3D打印制作这样的坦克需要两个星期。 在这种情况下,实现了箱元件的更好的结构均匀性。 罐使用
EBAM (电子束直接制造)技术使用
Sciaky打印机制造,其中金属材料的条被电子束加热。
资料来源:all3dp.com洛克希德·马丁公司使用3D打印技术获得的产品已经通过了实验室测试阶段,并得到了积极使用。 其中一些通过我们的太阳系传播:朱诺号卫星在木星上的探测有八个3D打印的支架,猎户座飞船使用高压打印的阀门。
舰队
在韩国,3D打印机为航空母舰打印扬声器格栅。 这些光栅在欧洲的交付时间长达七个月,每个花费612美元。 印刷零件在4-5个小时内完成,成本约为35美元。 印刷零件减少了成本和生产时间,生产的本地化减少了对国外交付的依赖,由于各种原因,这种交付可能会延迟或变得不可用。
通用电气与美国海军签订了一项合同,开发用于快速3D打印船舶,飞机和其他重要军事设施的备件的软件。 这份为期四年的合同价值90亿美元,旨在创造“数字复制品”技术,即软件的复杂性,模型和硬件的基础。 这项技术将用于不再制造的备件以及船舶和飞机的新零件。
开发使用的是ConceptLaser 3D打印机。 资料来源:all3dp.com该项目分两个阶段实施:在第一阶段,将开发软件和硬件,在第二阶段,将它们组合为一个综合体,该综合体能够使用激光金属熔化技术(DMLM)快速创建必要的产品。
弹药和小武器
美国陆军在3D打印机上设计并打印了一个功能齐全的榴弹发射器,称为“ RAMBO”。 榴弹发射器的开发花了大约六个月的时间。 他拍摄也使用3D打印制成的手榴弹。
榴弹发射器RAMBO
资料来源:all3dp.com榴弹发射器由50个零件组成,所有零件(弹簧和硬件除外)均在3D打印机上打印。
榴弹发射器的3D打印部件。
资料来源:all3dp.com在测试中,RAMBO表现出与常规M203枪管榴弹发射器相似的特性。
美国海军陆战队团队参与了3D打印和测试可在战场上使用的小型炸药容器。
3D打印的炸药容器。
资料来源:all3dp.com小型武器的发展始于私营部门-最原始的手枪模型。 可以在Internet上找到诸如著名的Liberator之类的产品图纸。 第一台3D打印枪是在专业的
Stratasys Dimension SST打印机上打印的。 喷枪设计用于9毫米口径的弹药筒,并在组装过程中进行充电。
测试枪解放者。
资料来源:YouTube使用3D打印获得武器的可能性极大地激起了公众的兴趣,以至于解放者的图纸被排除在公共领域之外,美国也开始禁止使用3D打印的武器。
使用金属的选择性激光烧结方法,Solid Concepts创建了.45勃朗宁口径手枪M1911-Solid Concepts 1911 DMLS的副本。 第一个样本可以承受50发射击,后来的样本可以产生600次射击而没有可见的损坏。
Solid Concepts 1911 DMLS。
资料来源:Solid Concepts Inc.。最近,法院判决取消了对分发3D打印武器的禁令。 因此,现在可以在美国打印武器,但有一些限制:它的口径不超过50毫米,并且无法免费提供模型。 该禁令很容易被Defence Distributed绕开,该公司将其步枪的模型发布在其中一种在线服务上。
资料来源:depositphotos.com公司代表说:“我们的模型不是免费分发的,因为买家要为它们付款。”
服装与防护
梵蒂冈决定使用3D打印技术生产瑞士卫队的传统帽子。
瑞士卫队。
资料来源:all3dp.com瑞士卫队是教皇的私人卫队。 从远古时代开始,它们的形状就由金属制成,但是现在他们决定跟上时代的发展。 3D打印头盔将更便宜,更重要的是,重量更轻。
在3D打印机上打印的原型头盔。
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马萨诸塞州洛厄尔大学的研究人员已经开发出一种用于雷达系统的3D打印导电组件的新方法。他们创造了一种新型墨水,使使用3D打印技术生产雷达成为可能。, 3D-.
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多亏了3D打印技术,他们才得以开发出带有集成传感器的新型超柔性微电路。.
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国防部计划在5年内向一个名为FlexTech Alliance的财团提供7500万美元的资金,并筹集9600万美元的额外资金。„“ .
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结论
3D打印技术在军队中越来越多地被使用。 降低成本的需求是其推广的主要作用。 现场零件的3D打印有助于解决物流和后勤问题,节省交货时间和金钱,这对于军队和航空业来说尤其重要,对于机队而言更是如此-无法预见岸上并随身携带您可能需要的一切,以及交货海上航行很昂贵。
我们仅列举了上述主题的一小部分案例作为示例-不可能在一篇文章中描述在军事行业中使用3D打印的所有前景。 军方在生产中使用的大多数决定都与民用部门有关。
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