淺談3D打印技術(shù)對(duì)船艇器材保障的影響
時(shí)間：2019-01-28 23:06 來(lái)源：南極熊 作者：中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀：次
修器材保障是軍事裝備保障不可或缺的重要組成部分。戰(zhàn)場(chǎng)上的維修器材保障要求齊全、快速、備便，但是由于軍事裝備損壞部位難以預(yù)測(cè)，同時(shí)前線保障分隊(duì)的器材攜行能力受限，加之遠(yuǎn)離后方器材供應(yīng)倉(cāng)庫(kù)，常常會(huì)出現(xiàn)維修器材短缺或供應(yīng)不及時(shí)的情況，從而影響了戰(zhàn)損裝備的修復(fù)。作為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命的重要技術(shù)之一——3D打印技術(shù)，正在走向戰(zhàn)場(chǎng)。以美軍為首的世界各軍事強(qiáng)國(guó)渴望應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，解決戰(zhàn)場(chǎng)維修器材保障問(wèn)題，因而已經(jīng)加速了相關(guān)技術(shù)的研究、使用和普及，并使得軍事裝備設(shè)計(jì)與制造、軍事裝備保障等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了顛覆性的變化。
3D打印過(guò)程
3D打印包括創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)、打印實(shí)物和后處理等三個(gè)過(guò)程。
1. 創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)
創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)包括零件3D模型的建立、近似處理和分層切片。3D模型可通過(guò)三維CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)生，也可通過(guò)3D掃描儀掃描已有樣品產(chǎn)生。近似處理是將3D設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為通用STL格式文件。分層切片是將3D模型轉(zhuǎn)化為一系列的二維截面圖，并形成打印機(jī)的控制指令。
2. 打印實(shí)物
打印實(shí)物是將膠體或粉末等“打印材料”裝入打印機(jī)，再將打印機(jī)與電腦相連接，通過(guò)打印軟件讀取設(shè)計(jì)繪圖數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至3D打印機(jī)，從而控制印刷頭的移動(dòng)與材料輸出。在3D打印機(jī)工作時(shí)，材料細(xì)絲與可溶性支撐材料將被加熱至半液體狀態(tài)，然后通過(guò)印刷頭輸出，精確地沉積成極其細(xì)微的分層，把“打印材料”和三維立體模型一層層疊加，這些截面層依次結(jié)合或熔融成最終的工件形狀。
3. 后處理
后處理過(guò)程主要包括工件與支撐材料的分離、必要的表面打磨和拋光處理等，根據(jù)需要也可對(duì)工件進(jìn)行強(qiáng)化處理和熱處理等，以滿足軍事裝備的性能需求。
3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
在軍事領(lǐng)域中，世界各國(guó)不甘落后，積極發(fā)展并應(yīng)用3D打印技術(shù)，在眾多領(lǐng)域涌現(xiàn)出令人矚目的應(yīng)用成果。
（一）航空航天裝備
航空航天是3D打印技術(shù)運(yùn)用最廣泛的領(lǐng)域之一，國(guó)內(nèi)外均已有許多成功的應(yīng)用案例。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(cè)試驗(yàn)證。兩個(gè)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(guò)了全壽命光譜疲勞試驗(yàn)和負(fù)載試驗(yàn)。英國(guó)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(wú)線電防護(hù)罩、起落架防護(hù)裝置及進(jìn)氣口支架。2013年歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)采用3D打印技術(shù)，用熱塑性材料制造出了微型無(wú)人機(jī)原型和無(wú)人機(jī)暫用零件。2012年，美國(guó)華盛頓州立大學(xué)某研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展了旨在利用3D打印技術(shù)為小型科研衛(wèi)星生產(chǎn)金屬和陶瓷零部件的探索性研究項(xiàng)目。2013年，該研究團(tuán)隊(duì)演示了利用3D打印設(shè)備和仿月球巖石材料生產(chǎn)零部件的相關(guān)工作，使美國(guó)的“太空制造”計(jì)劃向前邁進(jìn)了重要的一步。中國(guó)首艘航空母艦“遼寧”號(hào)艦載機(jī)殲-15是于2012年10月至11月首飛成功的機(jī)型，它廣泛使用了3D打印技術(shù)制造鈦合金主承力部分，包括整個(gè)前起落架。我國(guó)在殲-20和殲-31研發(fā)過(guò)程中也采用了3D打印技術(shù)。
3D打印過(guò)程
3D打印包括創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)、打印實(shí)物和后處理等三個(gè)過(guò)程。
1. 創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)
創(chuàng)建3D打印數(shù)據(jù)包括零件3D模型的建立、近似處理和分層切片。3D模型可通過(guò)三維CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)生，也可通過(guò)3D掃描儀掃描已有樣品產(chǎn)生。近似處理是將3D設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為通用STL格式文件。分層切片是將3D模型轉(zhuǎn)化為一系列的二維截面圖，并形成打印機(jī)的控制指令。
2. 打印實(shí)物
打印實(shí)物是將膠體或粉末等“打印材料”裝入打印機(jī)，再將打印機(jī)與電腦相連接，通過(guò)打印軟件讀取設(shè)計(jì)繪圖數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至3D打印機(jī)，從而控制印刷頭的移動(dòng)與材料輸出。在3D打印機(jī)工作時(shí)，材料細(xì)絲與可溶性支撐材料將被加熱至半液體狀態(tài)，然后通過(guò)印刷頭輸出，精確地沉積成極其細(xì)微的分層，把“打印材料”和三維立體模型一層層疊加，這些截面層依次結(jié)合或熔融成最終的工件形狀。
3. 后處理
后處理過(guò)程主要包括工件與支撐材料的分離、必要的表面打磨和拋光處理等，根據(jù)需要也可對(duì)工件進(jìn)行強(qiáng)化處理和熱處理等，以滿足軍事裝備的性能需求。
3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
在軍事領(lǐng)域中，世界各國(guó)不甘落后，積極發(fā)展并應(yīng)用3D打印技術(shù)，在眾多領(lǐng)域涌現(xiàn)出令人矚目的應(yīng)用成果。
（一）航空航天裝備
航空航天是3D打印技術(shù)運(yùn)用最廣泛的領(lǐng)域之一，國(guó)內(nèi)外均已有許多成功的應(yīng)用案例。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(cè)試驗(yàn)證。兩個(gè)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(guò)了全壽命光譜疲勞試驗(yàn)和負(fù)載試驗(yàn)。英國(guó)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(wú)線電防護(hù)罩、起落架防護(hù)裝置及進(jìn)氣口支架。2013年歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)采用3D打印技術(shù)，用熱塑性材料制造出了微型無(wú)人機(jī)原型和無(wú)人機(jī)暫用零件。2012年，美國(guó)華盛頓州立大學(xué)某研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展了旨在利用3D打印技術(shù)為小型科研衛(wèi)星生產(chǎn)金屬和陶瓷零部件的探索性研究項(xiàng)目。2013年，該研究團(tuán)隊(duì)演示了利用3D打印設(shè)備和仿月球巖石材料生產(chǎn)零部件的相關(guān)工作，使美國(guó)的“太空制造”計(jì)劃向前邁進(jìn)了重要的一步。中國(guó)首艘航空母艦“遼寧”號(hào)艦載機(jī)殲-15是于2012年10月至11月首飛成功的機(jī)型，它廣泛使用了3D打印技術(shù)制造鈦合金主承力部分，包括整個(gè)前起落架。我國(guó)在殲-20和殲-31研發(fā)過(guò)程中也采用了3D打印技術(shù)。
(責(zé)任編輯：admin)
未來(lái)，3D打印將為供應(yīng)鏈帶
選區(qū)激光熔化SLM過(guò)程中打
3D打印熱潮已過(guò)，下步將如
干貨：3D打印在一汽大眾汽
3D打印機(jī)為何能在環(huán)保問(wèn)題
3D打印為供應(yīng)鏈帶來(lái)意想不最新內(nèi)容
- ·未來(lái)，3D打印將為供應(yīng)鏈帶來(lái)哪些改變？
- ·選區(qū)激光熔化SLM過(guò)程中打印腔室氣體均
- ·3D打印熱潮已過(guò)，下步將如何發(fā)展！
- ·干貨：3D打印在一汽大眾汽車研發(fā)與生產(chǎn)
- ·3D打印機(jī)為何能在環(huán)保問(wèn)題上扮演著重要
- ·3D打印為供應(yīng)鏈帶來(lái)意想不到的改變
- ·各類3D打印成型技術(shù)在汽車研發(fā)中的對(duì)比
- ·全自動(dòng)化金屬3D打印生產(chǎn)工廠，試運(yùn)行2
- ·基于自適應(yīng)網(wǎng)格法的選擇性激光熔化過(guò)程
- ·3D打印技術(shù)在藥物制劑中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)
各類3D打印成型技熱點(diǎn)內(nèi)容
