3d打印金属部件将如何彻底改变陆军物流链

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通过3D打印制造小型金属汽车部件可能会给军队后勤带来一场革命。与其让坦克等地面车辆闲置数周(如果不是数月)，不如用3d打印版本替换零件，可以在数小时内让车辆恢复工作。

什么是3D打印?

三维(3D)打印是指一层一层地融合金属或塑料等材料，从计算机辅助设计模型中创造出一个物体。这种技术是精确和可重复的，而且最终的物体通常比传统制造的部件更轻。

许多行业已经从3D打印中受益，包括航空业，现在许多飞机的机身上都有3D打印的零部件。一些空军已经效仿，陆军也在为他们的战斗车辆做同样的事情。

3D打印在陆军中的应用

美国陆军研究实验室(ARL)的美国作战能力发展司令部(CCDC)最近使用了一种定制的钢合金粉末来生产高强度金属3D部件，作为地面车辆的备件。

AF96是空军开发的一种低合金、高强度性能钢。它具有很高的冲击韧性和冲击生存能力，并能抵抗弯曲和研磨材料的损失，如高性能的穿透武器。因此，这种材料被称为“掩体炸弹”。

AF96粉末用于激光粉末床聚变(LPBF)，使用激光熔化和熔合3D打印材料。亚博网站下载其结果就是车辆组件，据报道其强度比商用同类产品高出50%。这可能对军队后勤链的可持续性和有效性产生巨大影响。

地面车辆的很多部件都是钢制造的，很容易用金属3D打印部件替换，可以比原始部件表现出更好的材料性能。

观看下面的视频，了解军队如何使用3D打印来修理军用车辆。

视频来源:海军陆战队/ YouTube.com

冷却M1艾布拉姆斯坦克

AF96展示了用于打印用于冷却M1艾布拉姆斯坦克发动机风扇电机的叶轮风扇的概念验证。M1艾布拉姆斯坦克是由克莱斯勒国防公司(现在是通用动力陆地系统公司)设计的第三代美国战斗坦克。风扇使空气流动均匀，并控制车辆的温度。

这些部件的性能是否与原始设备制造商(OEM)的部件一样好或更好还有待确定。app亚博体育

减轻物流链的压力

通过远程3D打印金属部件，CCDC旨在减轻军队后勤链的压力。军队无需在数千英里外要求更换零件，只需打印零件，就能以更快的速度重新使用车辆，成本也低得多。而不是运输卡车的备件，包括车队的货物，所有的单位将需要一个3D打印机和原材料。亚博网站下载

美国陆军正在跟随法国陆军的脚步，法国陆军已经使用Formlabs和Ultimaker 3D打印机来生产防护外壳、密封和光学部件等零部件。通过这样做，他们加快了供应链，降低了运输成本。

3D打印为备件生产和物流提供了解决方案，同时该过程还允许快速原型和最终使用功能部件的制造。它通过回收项目最大限度地利用可获得的材料，其中一些已经在美亚博网站下载国军事基地运行。

3D打印还可以缩短制造商的供应链，从而帮助增加遗留设备的使用寿命，因为制造商可能已经没有备件了。app亚博体育由于使用了复合材料，这些部件的重量可能会降低，并降低了武器系统的重量，这意味着整个单位更轻，移亚博网站下载动速度更快。

3D打印在陆军中的未来

CCDC和学术研究人员正在研究以AF96为模型的镍钛合金和其他合金，以生产更强、更耐热的高性能材料。亚博网站下载

ARL资助了德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)的两个3D金属打印项目。第一个项目将使用红外摄像机开发一个智能系统，用于监测和自动校正基于粉床融合的过程，以避免缺陷并进行实时校正。

二是通过氮化涂层提高金属零件的机械性能;氮化过程将发生在印刷工作，以调整微观结构的部分，以最佳使用。

利用3D打印来生产用于陆军地面车辆的金属部件有很多好处。按需打印的能力意味着更少的备件需要运输，减轻了物流链上的负担，降低了成本，并允许单位更快地移动。

参考资料及进一步阅读

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AF96低合金高性能钢，联邦实验室技术转让联盟(在线)https://federallabs.org/successes/awards/awards-gallery/2018/af96-low-alloy-high-performance-steel(访问11^th2020年4月)

Jackson B. (2018) El Paso的实时金属3d打印机监测获得了90万美元的ARL赠款。3D打印行业(网上)https://3dprintingindustry.com/news/real-time-metal-3d-printer-monitoring-el-paso-awarded-900k-arl-grant-129057/(访问11^th2020年4月)

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Rempfer K.(2019)美国陆军宣布将推动3D打印和先进制造技术应用于战场部队，陆军时报(在线)https://www.armytimes.com/news/your-army/2019/10/04/army-announces-new-push-to-get-3d-printing-advanced-manufacturing-to-troops-in-the-field/(访问11^th2020年4月)

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