3D打印技術(shù)引領(lǐng)武器裝備發(fā)展

位于廬山康王谷的谷簾泉被陸羽列為天下第一名泉

2012年底，美國《外交政策》雜志網(wǎng)站刊登《2013年最值得關(guān)注的五種武器》文章稱：“2013年什么武器最值得關(guān)注？3D打印槍！”最近，美國的一家公司發(fā)布廣告稱，只要擁有一臺電腦和一臺3D打印機，只需幾個小時就可以制造一支半自動步槍。

武器：只需要下載程序

3D打印技術(shù)在軍事工業(yè)具有很好的發(fā)展前景。3D打印技術(shù)（3D printing）屬于一種快速成型技術(shù)，是一種由計算機輔助設(shè)計（CAD）數(shù)據(jù)通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實物模型的增材制造技術(shù)。它既不需要用紙，也不需要用墨，而是通過電子制圖、遠程數(shù)據(jù)傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術(shù)，使特定金屬粉或者記憶材料熔化，并按照電子模型圖的指示一層層重新疊加起來，最終把電子模型圖變成實物。3D打印機的優(yōu)勢在于，僅需幾個小時或一夜時間即可將樣品打印出來，而不必花費數(shù)周時間等工廠制作樣品。理論上，只要在計算機上設(shè)計出結(jié)構(gòu)模型，就可以應(yīng)用該技術(shù)在無需刀具、模具及復(fù)雜工藝條件下快速地將設(shè)計變?yōu)閷嵨?。該技術(shù)特別適合于航空航天、武器裝備、生物醫(yī)學、日用品、食品、建筑、模具和教育等眾多領(lǐng)域中批量小、結(jié)構(gòu)非對稱、曲面多及內(nèi)容結(jié)構(gòu)零部件（如航空發(fā)動機空心葉片、人體骨骼修復(fù)體、隨形冷卻水道）的快速制造。

中國的3D打印技術(shù)發(fā)展也取得了快速進步。經(jīng)過十多年努力，華中科技大學史玉升科研團隊已實現(xiàn)重大突破，2012年12月研發(fā)出全球最大的3D打印機。它的問世，意味著我國在全球這一領(lǐng)域已搶占有利先機。而且，3D打印機已經(jīng)“打印”出許多部件，其中包括無人機和天宮一號零部件。

如今，3D打印技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于美軍武器裝備的研發(fā)之中。美國軍方已應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助制造導(dǎo)彈用彈出式點火器模型，并取得了良好的效果。美國海軍還在尋求通過在機器人體內(nèi)植入3D打印機，便能夠使機器人半自動化地實現(xiàn)“相互溝通、協(xié)作以及制造”等能力。換句話說，美國海軍希望能夠利用機器人來生產(chǎn)更多的機器人。此外，美國GE航空已應(yīng)用3D打印技術(shù)制造終級噴氣發(fā)動機，并將所有的專門技術(shù)應(yīng)用于下一代的軍用發(fā)動機上，能夠自動地將高推力模式轉(zhuǎn)換到高效率模式。3D打印技術(shù)可以制造過去認為復(fù)雜而不經(jīng)濟的產(chǎn)品，并大大減輕產(chǎn)品重量。與機器制造出的零件和產(chǎn)品相比，3D打印技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品更加精細輕盈，打印出來的產(chǎn)品的重量要比以往輕60%，并且同樣堅固，而且沒有與其功能

無關(guān)的剩余物。如果材料沒有生產(chǎn)限制，它就能以最優(yōu)化的方式來實現(xiàn)其功能。因此，美國軍方已經(jīng)在研究通過3D打印來減輕士兵負重。

2012年8月27日，聯(lián)邦計算機新聞（GCN）報道，美國陸軍已經(jīng)加入擴展3D打印行動，向阿富汗部署移動實驗室，配備了原型設(shè)計和印刷設(shè)備，它可以為士兵現(xiàn)場創(chuàng)建工具和其他設(shè)備。移動遠征實驗室由一個6米（20英尺）的集裝箱制成，配備實驗室設(shè)備、成型機、3D打印機和其他制造工具，可現(xiàn)場操作，大大縮短制造過程。美軍遠征實驗室的打印機可以打印塑料、鋼鐵和鋁等材料。2013年1月7日，美國陸軍快速裝備部隊（REF）將其第2個移動遠征實驗室部署到戰(zhàn)區(qū)，該實驗室集成有多項新式技術(shù)。該實驗室可通過卡車或直升機運送至任何地點，實驗室通過使用3D打印機和計算機數(shù)字控制（CNC）設(shè)備將鋁、塑料和鋼材生產(chǎn)加工成所需零部件。此舉可幫助設(shè)計人員利用計算機輔助設(shè)計（CAD）軟件在戰(zhàn)區(qū)快速生產(chǎn)原型產(chǎn)品，其目的意在加速設(shè)計和生產(chǎn)的進程。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)能力。

給裝備帶來革命性變化

一是3D打印技術(shù)可以及時打印毀損部件。3D打印機最誘人的應(yīng)用則是分散制造，即通過電子制圖、遠程數(shù)據(jù)傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術(shù)，使特定金屬粉或者記憶材料熔化，并按照電子模型圖的指示一層層重新疊加起來，最終把電子模型圖變成實物。在未來信息化戰(zhàn)爭中，任何位置的戰(zhàn)場上如果需要更換毀損部件，3D打印機就可以直接在戰(zhàn)場把所需要的部件一個一個地“打印”出來，然后由技術(shù)保障人員裝配起來就可以讓武器裝備重新投入戰(zhàn)場，從而使遭到毀傷的武器裝備得到再生。可以預(yù)見，代表制造業(yè)發(fā)展新趨勢的3D打印技術(shù)，未來可能要顛覆傳統(tǒng)92ee64c8943e64689f025cf6e8e047302dd55dcf050092b84c3f60436930ef5d的裝備技術(shù)維修保障手段。

二是3D打印技術(shù)可以減輕后勤保障壓力。就目前來說，使用相同數(shù)量的耗材制造零件，3D打印機的生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)方法的3倍。例如，梅洛特公司與中國青島一家紡織廠建立合作，“打印”紡織機軸承，傳統(tǒng)工業(yè)流程需要84小時制作的零件，通過3D打印技術(shù)，24小時就可以制造完成。由于可以在目的地精準打印，又省去了物流、配送、上貨等時間，因此生產(chǎn)成本大大降低，每個軸承的成本由幾十歐元降至1歐元。戰(zhàn)時，戰(zhàn)場上要消耗大量的武器裝備和補給物資，這就給后方生產(chǎn)和后勤保障帶來巨大的壓力，如果在戰(zhàn)場上有一臺這樣的3D打印機，這些問題就可以得到較好的解決。

鏈接：

美國人科迪·威爾遜設(shè)計的3D打印藍圖并制造出AR-15半自動步槍，目前已試射成功。他已獲得美國官方許可證制造和出售3D打印槍支。

英國《每日郵報》報道，近日美國激進組織“分布式防御”（Defense Distributed）已經(jīng)獲得聯(lián)邦槍支制造許可證，這使得該組織能夠利用3D打印技術(shù)合法地制造和出售槍支。3D打印槍械團體“分布式防御”的創(chuàng)始人科迪·威爾遜（Cody Wilson）在Facebook上發(fā)布了這一喜訊，同時曬出了一張美國聯(lián)邦槍支制造許可證照片（Type 7 license）。

美國酒精、煙草和火器機構(gòu)向威爾遜頒發(fā)的許可證使得他制造和出售槍支合法化。威爾遜表示：“許可證最大的意義在于它使得我能夠合法地制造槍支。我能出售一些我正在制造的武器，進行武器交易和運輸?shù)??！?/p>

“分布式防御”組織已經(jīng)制造了3D打印槍支部件的好幾款原型，包括AR-15半自動步槍。該團體在自己的分銷網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)創(chuàng)建了可下載的設(shè)計圖。

“分布式防御”組織造出的是一種對大眾開源的步槍：維基武器（Wiki Weapon），此款步槍的模型可以從網(wǎng)上下載，并且通過3D打印機完整地打印出來。該組織昵稱DefDist，他們宣稱：每位美國公民都有攜帶武器的權(quán)利。

【責任編輯】林 京