剛剛結(jié)束的閱兵給了我們極大的視覺震撼，感嘆祖國日益強大。
閱兵中展示的先進裝備，不僅展示了我國軍事力量的提升，更是科技實力飛速發(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報道中看到該技術(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)本身的制造特點和通用知識進行行業(yè)共識性的技術(shù)討論，不涉及任何具體裝備。
3D打印帶來的共性優(yōu)勢
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極大減少，從而提升裝備壽命。進一步的，裝備本身重量減輕后，可掛載重量能夠提升，可以飛的更遠、可以進行更為靈活的機動；而對于單兵裝備，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。
對傳統(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：從圖紙開始設(shè)計一個新部件到第一個樣件被制造出來，需要經(jīng)歷多久？
開模、鑄造、機加工……數(shù)月甚至一年常是家常便飯。而且在這個過程中，任何一次的設(shè)計迭代往往都會意味著整個流程的推倒重來。 而如今，研發(fā)工程師在上午剛完成了對某個部件的輕量化設(shè)計，下午便可以使用3D打印機將這個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件打印出來。
第二天，這個打印好的部件就能進行相關(guān)的測試。
這將會是一種什么樣的體驗？
這不僅僅是效率的提升，而是整個研發(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部件組裝成套，這中間便存在裝配時間長、潛在故障點多等諸多問題。
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)加工無法實現(xiàn)的形狀，簡化流程的同時也降低了成本。
當然，更不能忽略按需制造對后勤保障的根本性顛覆。
傳統(tǒng)模式下，無論是哪個行業(yè)都常常需要囤積海量備件，使得倉庫往往堆積如山。
但3D打印可以實現(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，就可以實現(xiàn)按需就近生產(chǎn)。在此方面，國外軍事部門進行了很多探索，證明3D打印機可以被安裝在移動車輛和艦船中，用于前線保障。
3D打印可貫穿裝備“一生”
從設(shè)計階段說起：過去設(shè)計師們常常抱怨一些創(chuàng)新設(shè)計時常受到傳統(tǒng)制造方法的束縛，舉例來說，過去當設(shè)計師們?yōu)殛P(guān)鍵部件考慮內(nèi)部復(fù)雜散熱通道時，常常不得不考慮傳統(tǒng)制造時的困難，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：“以前設(shè)計時縛手縛腳，現(xiàn)在終于自由了?！?nbsp;
然后進入到生產(chǎn)使用和維修階段，3D打印可以實現(xiàn)小批量、定制化的高效生產(chǎn)。
這在裝備的服役期間，3D打印的價值則更多地體現(xiàn)在“響應(yīng)能力”上。
一個經(jīng)典的案例是，某部署在阿富汗的部隊，曾急需一個特殊扳手用于設(shè)備維修，若依靠后方補給少則需要數(shù)周時間。最終他們通過備份的扳手三維模型，利用隨隊的3D打印機幾個小時內(nèi)就解決了問題。
這揭示了一個深刻的變革：戰(zhàn)場維修從“依賴補給”轉(zhuǎn)向了“自主創(chuàng)造”。
在未來的戰(zhàn)場上，快速修復(fù)或重新制造損壞的無人機機翼、打印臨時的醫(yī)療夾板、甚至為機器人更換定制化的抓手，3D打印將使之成為可能。
最后進入到報廢，高質(zhì)量的金屬零件可以回爐生產(chǎn)成粉末材料，循環(huán)進入3D打印流程。
這也是有案例可循的，例如英國皇家空軍開展了一項開創(chuàng)性的回收項目，將退役戰(zhàn)斗機的零部件研磨成粉末金屬，并利用3D打印技術(shù)制造出適用于英國下一代軍用飛機的新部件。
這一項目不僅節(jié)省了資金，還減少了英國對全球關(guān)鍵和高價值金屬供應(yīng)鏈的依賴。
據(jù)報道，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、更耐用。 而對于設(shè)備升級，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)計相結(jié)合時，可以不再需要對裝備整體進行結(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新的配件即可。
美國的一個案例指出，他們使用3D打印技術(shù)僅用72小時就完成了一新型鈦合金部件的制造與測試，將傳統(tǒng)6個月的改型周期縮短90%。
這種快速迭代的能力，使得武器裝備能夠時刻緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐，也大大延長了武器裝備的服役壽命。
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總的來說，3D打印技術(shù)能夠為軍事裝備領(lǐng)域帶來重大的變革，因此這項技術(shù)也被世界大國重點布局。
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