剛剛結(jié)束的閱兵給了我們極大的視覺(jué)震撼，感嘆祖國(guó)日益強(qiáng)大。
閱兵中展示的先進(jìn)裝備，不僅展示了我國(guó)軍事力量的提升，更是科技實(shí)力飛速發(fā)展的體現(xiàn)。
作為3D打印行業(yè)的從業(yè)者，我們已經(jīng)從央視等媒體的公開(kāi)報(bào)道中看到該技術(shù)在武器裝備領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。
本期內(nèi)容，我們基于3D打印技術(shù)本身的制造特點(diǎn)和通用知識(shí)進(jìn)行行業(yè)共識(shí)性的技術(shù)討論，不涉及任何具體裝備。
3D打印帶來(lái)的共性?xún)?yōu)勢(shì)
3D打印能做什么？
一體化和集成化制造、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造！
這些足以極大提升現(xiàn)代武器的性能。
一體集成化制造意味著可以大量減少零部件的數(shù)量，減少螺栓讓裝備更輕，減少焊縫讓裝備的薄弱點(diǎn)極大減少，從而提升裝備壽命。進(jìn)一步的，裝備本身重量減輕后，可掛載重量能夠提升，可以飛的更遠(yuǎn)、可以進(jìn)行更為靈活的機(jī)動(dòng)；而對(duì)于單兵裝備，每一克的減輕，都意味著士兵體能消耗的減少和持續(xù)作戰(zhàn)能力的增強(qiáng)。
對(duì)傳統(tǒng)研發(fā)體系的一次“深刻變革”
讓我們回想一下傳統(tǒng)的研發(fā)流程：從圖紙開(kāi)始設(shè)計(jì)一個(gè)新部件到第一個(gè)樣件被制造出來(lái)，需要經(jīng)歷多久？
開(kāi)模、鑄造、機(jī)加工……數(shù)月甚至一年常是家常便飯。而且在這個(gè)過(guò)程中，任何一次的設(shè)計(jì)迭代往往都會(huì)意味著整個(gè)流程的推倒重來(lái)。 而如今，研發(fā)工程師在上午剛完成了對(duì)某個(gè)部件的輕量化設(shè)計(jì)，下午便可以使用3D打印機(jī)將這個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件打印出來(lái)。
第二天，這個(gè)打印好的部件就能進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。
這將會(huì)是一種什么樣的體驗(yàn)？
這不僅僅是效率的提升，而是整個(gè)研發(fā)模式的根本性轉(zhuǎn)變。
3D打印的快速原型制造能力將極大地加速新裝備從概念走向定型產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變。這是對(duì)傳統(tǒng)研發(fā)體系的一次“深刻變革”。
此外，傳統(tǒng)制造往往需要將多個(gè)部件組裝成套，這中間便存在裝配時(shí)間長(zhǎng)、潛在故障點(diǎn)多等諸多問(wèn)題。
而使用3D打印能夠?qū)?fù)雜結(jié)構(gòu)一次性成型，減少需要裝配部件的數(shù)量，提高結(jié)構(gòu)的整體可靠性。比如，打印一個(gè)帶有內(nèi)部隨形冷卻通道的推力部件，傳統(tǒng)方法只能通過(guò)鉆孔、焊接（且易受加工形狀限制），而利用3D打印能夠快速制造那些傳統(tǒng)加工無(wú)法實(shí)現(xiàn)的形狀，簡(jiǎn)化流程的同時(shí)也降低了成本。
當(dāng)然，更不能忽略按需制造對(duì)后勤保障的根本性顛覆。
傳統(tǒng)模式下，無(wú)論是哪個(gè)行業(yè)都常常需要囤積海量備件，使得倉(cāng)庫(kù)往往堆積如山。
但3D打印可以實(shí)現(xiàn)“就地取材”，只需保存好裝備的數(shù)字文件和備好充足的原材料，就可以實(shí)現(xiàn)按需就近生產(chǎn)。在此方面，國(guó)外軍事部門(mén)進(jìn)行了很多探索，證明3D打印機(jī)可以被安裝在移動(dòng)車(chē)輛和艦船中，用于前線(xiàn)保障。
3D打印可貫穿裝備“一生”
從設(shè)計(jì)階段說(shuō)起：過(guò)去設(shè)計(jì)師們常常抱怨一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)常受到傳統(tǒng)制造方法的束縛，舉例來(lái)說(shuō)，過(guò)去當(dāng)設(shè)計(jì)師們?yōu)殛P(guān)鍵部件考慮內(nèi)部復(fù)雜散熱通道時(shí)，常常不得不考慮傳統(tǒng)制造時(shí)的困難，而有了3D打印之后只需考慮在軟件中建模，而不需要考慮制造困難。
一位工程師曾感慨過(guò)：“以前設(shè)計(jì)時(shí)縛手縛腳，現(xiàn)在終于自由了?！?nbsp;
然后進(jìn)入到生產(chǎn)使用和維修階段，3D打印可以實(shí)現(xiàn)小批量、定制化的高效生產(chǎn)。
這在裝備的服役期間，3D打印的價(jià)值則更多地體現(xiàn)在“響應(yīng)能力”上。
一個(gè)經(jīng)典的案例是，某部署在阿富汗的部隊(duì)，曾急需一個(gè)特殊扳手用于設(shè)備維修，若依靠后方補(bǔ)給少則需要數(shù)周時(shí)間。最終他們通過(guò)備份的扳手三維模型，利用隨隊(duì)的3D打印機(jī)幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就解決了問(wèn)題。
這揭示了一個(gè)深刻的變革：戰(zhàn)場(chǎng)維修從“依賴(lài)補(bǔ)給”轉(zhuǎn)向了“自主創(chuàng)造”。
在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上，快速修復(fù)或重新制造損壞的無(wú)人機(jī)機(jī)翼、打印臨時(shí)的醫(yī)療夾板、甚至為機(jī)器人更換定制化的抓手，3D打印將使之成為可能。
最后進(jìn)入到報(bào)廢，高質(zhì)量的金屬零件可以回爐生產(chǎn)成粉末材料，循環(huán)進(jìn)入3D打印流程。
這也是有案例可循的，例如英國(guó)皇家空軍開(kāi)展了一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的回收項(xiàng)目，將退役戰(zhàn)斗機(jī)的零部件研磨成粉末金屬，并利用3D打印技術(shù)制造出適用于英國(guó)下一代軍用飛機(jī)的新部件。
這一項(xiàng)目不僅節(jié)省了資金，還減少了英國(guó)對(duì)全球關(guān)鍵和高價(jià)值金屬供應(yīng)鏈的依賴(lài)。
據(jù)報(bào)道，以此生產(chǎn)出的部件比傳統(tǒng)鍛造技術(shù)制造的部件更輕、更強(qiáng)、更耐用。 而對(duì)于設(shè)備升級(jí)，3D打印技術(shù)的定制化能力將發(fā)揮作用，尤其是與模塊化設(shè)計(jì)相結(jié)合時(shí)，可以不再需要對(duì)裝備整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改造，或許只需要按照相關(guān)尺寸和接口打印一個(gè)新的配件即可。
美國(guó)的一個(gè)案例指出，他們使用3D打印技術(shù)僅用72小時(shí)就完成了一新型鈦合金部件的制造與測(cè)試，將傳統(tǒng)6個(gè)月的改型周期縮短90%。
這種快速迭代的能力，使得武器裝備能夠時(shí)刻緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐，也大大延長(zhǎng)了武器裝備的服役壽命。
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總的來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)能夠?yàn)檐娛卵b備領(lǐng)域帶來(lái)重大的變革，因此這項(xiàng)技術(shù)也被世界大國(guó)重點(diǎn)布局。
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