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美军正迎来3D打印武器时代

2013-08-23 14:06
黯影冰风
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  一些与武器系统无关的技术也可以带来军事变革,而并非只有与坦克、喷气式飞机或弹道导弹相关的噪声和隐身特性技术。上世纪对军事变革影响最大的技术之一是制造业的装配线技术和作战系统(尤其是飞机)的总装技术。

  其中一项影响深远的技术是3D制造,实际上是基于数字模型制造出任意形状固体物品的技术。在这项技术中,只需将计划制造的物品进行扫描,并向3D打印机传输,打印机就可以将组成物体的各材料层堆叠粘合,形成成品。

  3D打印与传统制造业不同的是,后者一般需要对原材料进行切割或钻孔。3D打印的原材料来源广泛,包括金属、塑料、复合材料以及生物材料。由于3D打印是将材料层进行堆叠粘合,因此可以使用传统制造业无法使用的材料制造出其无法完成的形状。

  3D打印的成本在2010年骤减,单台机器价格由20000美元降至不足1000美元。2012年,福布斯发表了一篇文章,当中提到了某集团希望在线设计并制造塑料枪的计划,但计划中不包括子弹。

  近期美军已经开始测试3D打印技术。美军快速装备部队(REF)认为,可以通过制造部分零部件并直接提供给军队,以缩短时间,并满足在东南亚地区的作战行动需求。因此,美国快速装备部队建立了移动远征实验室(ELM),实际上是一个数字加工工作室。

  ELM实验室是一个20英尺的标准集装箱,其中装备了3D打印机、计算机辅助铣削机、激光切割器、等离子切割器和水刀等。此外,该实验室还有包含发电机、空调系统及卫星通讯设备。ELM实验室造价280万美元,这其中不包含设计和运行人员的工资。

  目前,ELM实验室致力于制造已有系统和平台的小部件和配件等,这实际是由3D打印机的尺寸所限。目前3D打印技术还不能制造由不同材料组成的复杂物品,譬如子弹。但3D打印技术刚刚起步,未来的3D打印机将具有更大尺寸,并有能力制造武器系统、军用车辆甚至飞机的组件。

  理论上说,今后可以将3D打印机用于作战地区。3D打印机可就地取材,根据电脑中储存的数字图像大量复制生产出源源不断的军事装备,并使用机器人进行零件组装。

  3D打印:助推未来军事新变革

  3D打印技术又称为“快速成型技术”或“增材制造技术”,诞生于上世纪80年代末,主要是以数字模型文件为基础,通过材料叠层添加构造三维物体的变革性、数字化增材制造技术。与传统制造业的“减材制造技术”相比,3D打印技术具有制造成本低、研制周期短、生产效率高等明显优势,已成为引领未来全球制造业发展趋势的关键词,广泛应用于传统制造业、航空航天、生物医学、文物保护、食品行业、建筑设计、文化创意和配件饰品等领域。

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