3D打印技術引領武器裝備發展

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》雜志網站刊登《2013年最值得關注的五種武器》文章稱：“2013年什么武器最值得關注？3D打印槍！”最近，美國的一家公司發布廣告稱，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打印技術在軍事工業具有很好的發展前景。3D打印技術（3D printing）屬于一種快速成型技術，是一種由計算機輔助設計（CAD）數據通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型的增材制造技術。它既不需要用紙，也不需要用墨，而是通過電子制圖、遠程數據傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術，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，而不必花費數周時間等工廠制作樣品。理論上，只要在計算機上設計出結構模型，就可以應用該技術在無需刀具、模具及復雜工藝條件下快速地將設計變為實物。該技術特別適合于航空航天、武器裝備、生物醫學、日用品、食品、建筑、模具和教育等眾多領域中批量小、結構非對稱、曲面多及內容結構零部件（如航空發動機空心葉片、人體骨骼修復體、隨形冷卻水道）的快速制造。

中國的3D打印技術發展也取得了快速進步。經過十多年努力，華中科技大學史玉升科研團隊已實現重大突破，2012年12月研發出全球最大的3D打印機。它的問世，意味著我國在全球這一領域已搶占有利先機。而且，3D打印機已經“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打印技術已經被大量應用于美軍武器裝備的研發之中。美國軍方已應用3D打印技術輔助制造導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植入3D打印機，便能夠使機器人半自動化地實現“相互溝通、協作以及制造”等能力。換句話說，美國海軍希望能夠利用機器人來生產更多的機器人。此外，美國GE航空已應用3D打印技術制造終級噴氣發動機，并將所有的專門技術應用于下一代的軍用發動機上，能夠自動地將高推力模式轉換到高效率模式。3D打印技術可以制造過去認為復雜而不經濟的產品，并大大減輕產品重量。與機器制造出的零件和產品相比，3D打印技術生產的產品更加精細輕盈，打印出來的產品的重量要比以往輕60%，并且同樣堅固，而且沒有與其功能

無關的剩余物。如果材料沒有生產限制，它就能以最優化的方式來實現其功能。因此，美國軍方已經在研究通過3D打印來減輕士兵負重。

2012年8月27日，聯邦計算機新聞（GCN）報道，美國陸軍已經加入擴展3D打印行動，向阿富汗部署移動實驗室，配備了原型設計和印刷設備，它可以為士兵現場創建工具和其他設備。移動遠征實驗室由一個6米（20英尺）的集裝箱制成，配備實驗室設備、成型機、3D打印機和其他制造工具，可現場操作，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區，該實驗室集成有多項新式技術。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打印機和計算機數字控制（CNC）設備將鋁、塑料和鋼材生產加工成所需零部件。此舉可幫助設計人員利用計算機輔助設計（CAD）軟件在戰區快速生產原型產品，其目的意在加速設計和生產的進程。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續能力。

給裝備帶來革命性變化

一是3D打印技術可以及時打印毀損部件。3D打印機最誘人的應用則是分散制造，即通過電子制圖、遠程數據傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術，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。在未來信息化戰爭中，任何位置的戰場上如果需要更換毀損部件，3D打印機就可以直接在戰場把所需要的部件一個一個地“打印”出來，然后由技術保障人員裝配起來就可以讓武器裝備重新投入戰場，從而使遭到毀傷的武器裝備得到再生。可以預見，代表制造業發展新趨勢的3D打印技術，未來可能要顛覆傳統92ee64c8943e64689f025cf6e8e047302dd55dcf050092b84c3f60436930ef5d的裝備技術維修保障手段。

二是3D打印技術可以減輕后勤保障壓力。就目前來說，使用相同數量的耗材制造零件，3D打印機的生產效率是傳統方法的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，傳統工業流程需要84小時制作的零件，通過3D打印技術，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，因此生產成本大大降低，每個軸承的成本由幾十歐元降至1歐元。戰時，戰場上要消耗大量的武器裝備和補給物資，這就給后方生產和后勤保障帶來巨大的壓力，如果在戰場上有一臺這樣的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）已經獲得聯邦槍支制造許可證，這使得該組織能夠利用3D打印技術合法地制造和出售槍支。3D打印槍械團體“分布式防御”的創始人科迪·威爾遜（Cody Wilson）在Facebook上發布了這一喜訊，同時曬出了一張美國聯邦槍支制造許可證照片（Type 7 license）。

美國酒精、煙草和火器機構向威爾遜頒發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等。”

“分布式防御”組織已經制造了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絡上已經創建了可下載的設計圖。

“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利。

【責任編輯】林 京