中國戰艦配備3D打印方艙

本報特約記者　張亦馳　本報記者　劉揚

近日，《解放軍報》一篇名為“增材再制造技術走進裝備保障體系”的文章7日在中國互聯網引發不小的關注。該文稱中國海軍一艘戰艦上裝備有一個可快速修復受損零件的微型加工車間，可以讓戰艦快速恢復戰斗力。實際上，增材再制造技術也就是人們熟知的3D打印技術，之前已經開始大量用于裝備制造業，該技術用于裝備保障領域后，將極大提高保障效益。

3D打印被用于三軍裝備保障

據報道，元旦過后，中國海軍某驅逐艦支隊一艘戰艦在進港停泊時，絞纜繩的傳動齒輪鋸齒突然斷裂，無法快速拋錨。“緊急關頭，機電部門維修人員快速卸下受損齒輪，走進位于船尾的移動方艙對齒輪展開搶修。很快，受損齒輪得到修復。”報道稱，這得益于增材再制造技術的成功應用，方艙“猶如一個微型‘加工車間，能夠快速修復、制造出常用甚至非標零件。”報道稱，艙內擺放著計算機、熔鑄設備、成型機，以及鋁合金材料、不銹鋼粉末等增材再制造必需材料。通過計算機內存儲的大量備件三維數據模型，成型機可根據模型對受損零件進行快速修復，部分簡易零件可現場制造，大大提高了戰時裝備保障效率。該文章稱，目前這項技術已通過總部評審，走進三軍裝備保障體系。

2014年7月22日《環球時報》記者赴解放軍裝甲兵工程學院參觀時便在現場發現了等離子熔覆成形再制造方艙，這實際上也是增材再制造的一種。據院方介紹，該方艙可以利用這項技術，快速制造戰損部件。目前，主要是打印金屬部件，打印速度為每分鐘80克到100克，但炮膛等高精度部件目前還無法通過打印完成。

中國步入3D打印第一梯隊

據專家介紹，增材制造（AM）技術是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術，這是一種三維實體快速自由成形制造新技術，綜合了計算機的圖形處理、數字化信息和控制、激光技術、機電技術和材料技術等多項高技術的優勢，也有人稱之為“快速原型制造”、“3D打印”、“實體自由制造”。西方媒體把這種實體自由成形制造技術譽為將帶來“第三次工業革命”的新技術。

實際上，這項增材再制造技術已經廣泛用于制造業。2014年1月，一架采用了3D打印技術生產的零件的“狂風”戰斗機完成試飛，并被英媒認為是航空制造領域大規模使用3D打印技術的標志性事件。

中國在這一領域應用也已經步入世界第一集團。中航工業的資料顯示，從2001年起，我國開始重點發展以鈦合金結構件激光快速成型技術為主的激光3D打印技術。殲-15的總設計師孫聰也曾透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術已廣泛用于新機設計試制過程。其中于2012年10月至11月首飛成功的機型，廣泛使用了3D打印技術制造鈦合金主承力部分，包括整個前起落架。此外，相關技術還廣泛用于中國的C919大飛機的制造，包括其中央翼根肋。目前，我國成為世界上繼美國之后第二個掌握飛機鈦合金結構件激光快速成型技術的國家。

此前，中國軍方媒體還曾披露，哈爾濱艦赴亞丁灣執行護航任務時，戰艦柴油機上一根重達25公斤的軸承斷裂，導致主機突然無法啟動。為修復主機，艦員自己動手照著圖紙加工了一根“與原件相似的軸承”。而有了3D打印技術，可以快速修復或者制造非常復雜的精密零件，不僅不會把裝備后送，而且維修后的效果不比后方工廠差。

3D打印不是萬能的

據法新社報道，美國軍隊已經投巨資試圖用3D打印技術生產制服、人造皮膚甚至食物。麻省理工學院的科學家還發明了“4D打印”，能在接觸水等元素時變色的物質。英國國防企業還發布一個動畫視頻，設想一架飛機能在機體內打印出另一架飛機，然后從機身下面發射出去。但3D打印技術真的萬能嗎？

一名不愿透露姓名的中國技術專家向《環球時報》介紹稱，3D打印目前主要有三大用途：一是在戰場上快速打印戰損零部件；還有一個用途是個人定制，滿足個性化需求；第三個用途是用于特別大型、復雜的貴重部件的制造。

不過，這名專家認為，3D打印技術在現有技術條件下，加工制造精度還無法與現代高精度切削工藝相媲美，因此很多要求較高的零部件，還需要二次加工，這種技術的主要優勢體現在節省貴重原材料、節省工序、可以制造傳統工藝無法完成的復雜構件等方面。▲