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美國(guó)空軍的3D打印戰(zhàn)略規(guī)劃

發(fā)布時(shí)間：2022-09-07 17:11:17瀏覽：7098點(diǎn)贊：

3D打印（AM）對(duì)全球技術(shù)進(jìn)步的影響是深遠(yuǎn)的

，美國(guó)軍方更是把增材制造視為未來(lái)重要的裝備材料制造技術(shù)

。從美國(guó)國(guó)防部（DoD）的規(guī)劃部署來(lái)看，美國(guó)空軍

、陸軍、海軍

、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)都在努力推進(jìn)3D打印材料、工藝和制造技術(shù)的投資和應(yīng)用推廣力度

。

美國(guó)正在大力振興工業(yè)制造業(yè)，其中的一項(xiàng)努力是大力拓展3D打印技術(shù)所具備的有效設(shè)計(jì)和快速樣機(jī)制造能力

。美軍每個(gè)軍種以及大部分供應(yīng)基地和軍械庫(kù)，都在進(jìn)行獨(dú)立的3D打印技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用

。因?yàn)橄噍^其他制造技術(shù)

，3D打印技術(shù)在時(shí)間和成本

、復(fù)雜性和訂制需求

、技術(shù)新穎性方面都更滿足國(guó)防部的要求

。

3D打印技術(shù)滿足美國(guó)國(guó)防部的多方需求（Defense AT&L）

目前

，美國(guó)空軍和美國(guó)海軍都已經(jīng)制定了3D打印技術(shù)戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃

，陸軍也正在進(jìn)行相應(yīng)技術(shù)實(shí)施規(guī)劃草案的制定工作。

美國(guó)空軍的3D打印戰(zhàn)略規(guī)劃

在美國(guó)空軍的3D打印戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃中

，3D打印技術(shù)的開(kāi)發(fā)基于現(xiàn)在、近期和長(zhǎng)期三步走策略

，并結(jié)合了以下9個(gè)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)的解決： √材料標(biāo)準(zhǔn)和可用性 √部件選擇 √技能組合開(kāi)發(fā) √配置控制 √重復(fù)性 √網(wǎng)絡(luò)安全 √部件驗(yàn)證和資格認(rèn)證 √流程驗(yàn)證和資格認(rèn)證 √逆向工程作為近期目標(biāo)美國(guó)空軍將以集中方式開(kāi)發(fā)限定目標(biāo)非關(guān)鍵部件的選擇性增財(cái)制造功能。并在國(guó)防部供應(yīng)商中建立可共享和擴(kuò)展的3D打印設(shè)備

、培訓(xùn)

、流程、工具

、后續(xù)工藝程序等的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)軍方的長(zhǎng)期愿景是建立3D打印全球制造網(wǎng)絡(luò)

，以實(shí)現(xiàn)按需打印流程來(lái)降低成本并有效提高軍隊(duì)靈活性。

美國(guó)空軍3D打印能力發(fā)展路線圖

美國(guó)空軍還進(jìn)行了一系列功能性3D打印技術(shù)展示項(xiàng)目

。包括利用Direct-Write Plasma技術(shù)打印了MQ-9 Reaper無(wú)人機(jī)的銅制天線

、高溫碳纖維復(fù)合材料的打印以及用Images of Silver Ink技術(shù)將彈性混合電子打印到PEEK（底部）上等。其中利用選擇性激光燒結(jié)制成的高溫聚合物復(fù)合材料將適用于極端環(huán)境材料

，可用于下一代戰(zhàn)斗機(jī)噴氣機(jī)的前緣和后緣

。

左上：Direct-Write Plasma技術(shù)打印MQ-9 Reaper無(wú)人機(jī)銅制天線

、

右上：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制成高溫碳纖維復(fù)合材料

下： Images of Silver Ink技術(shù)將彈性混合電子打印到PEEK（聚醚醚酮）上

美國(guó)海軍的3D打印戰(zhàn)略規(guī)劃

美國(guó)海軍部在3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用方面具有完善的組織結(jié)構(gòu)。海軍3D打印執(zhí)行委員會(huì)（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee）

，由海軍副協(xié)助秘書(shū)組成

，負(fù)責(zé)研究，開(kāi)發(fā)

，測(cè)試和評(píng)估。該委員會(huì)聯(lián)合海軍多個(gè)部門(mén)研究并發(fā)布了海軍3D打印實(shí)施計(jì)劃（IP）

。美國(guó)海軍3D打印實(shí)施計(jì)劃 V2.0確定了以下五個(gè)目標(biāo) √增加3D打印系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和集成。 √培養(yǎng)對(duì)3D打印部件進(jìn)行認(rèn)證的能力

。 √3D打印框架和工具進(jìn)行數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)化

，實(shí)現(xiàn)端到端流程集成

。 √建立美國(guó)海軍先進(jìn)的集成數(shù)字化制造網(wǎng)格。 √對(duì)海軍員工的3D打印教育

、培訓(xùn)和認(rèn)證的流程化除了這些廣泛的目標(biāo)之外，DON AM IP V2.0還打破了要解決的特定重點(diǎn)領(lǐng)域和實(shí)施挑戰(zhàn)

，同時(shí)還展示了跨越2017年至2021年的進(jìn)展標(biāo)志性事件和示范。

DON AM IP V2.0 Progression Milestones and Demonstrations

美國(guó)陸軍的3D打印戰(zhàn)略規(guī)劃

美國(guó)陸軍的3D打印的具體實(shí)施計(jì)劃目前正由美國(guó)陸軍裝備司令部制定中

。據(jù)悉

，陸軍3D打印技術(shù)路線圖（AAMTR）包括15個(gè)技術(shù)目標(biāo)，65個(gè)有序活動(dòng)

，以及跨越設(shè)計(jì)、材料

、流程和價(jià)值鏈四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的241個(gè)要求

陸軍3D打印技術(shù)路線圖在國(guó)防部路線圖基礎(chǔ)上又細(xì)化了要求

美國(guó)陸軍規(guī)劃的3D打印應(yīng)用領(lǐng)域包括： √維護(hù)和維護(hù)， √新部件/系統(tǒng)的生產(chǎn)和采購(gòu) √3D打印在急需和遠(yuǎn)征環(huán)境中的應(yīng)用

。除此之外

，陸軍計(jì)劃還詳細(xì)闡述了成功實(shí)施3D打印技術(shù)必需解決的其他幾個(gè)非技術(shù)關(guān)鍵推動(dòng)因素，包括文化變革

，勞動(dòng)力發(fā)展，數(shù)據(jù)管理和政策變革等

。

美國(guó)陸軍3D打印應(yīng)用路線圖

主要資料來(lái)源： [1]AdditiveManufacturing in the DoD

，DSIAC 2018 [2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing

，DSIAC 2018， [3]AdditiveManufacturing: From Form to Function

，Strategic StudiesQuarterly

，2016 fall [4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine [5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts

， DAU Lunch& Learn

，2018 [6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER [7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)

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