基于擠出沉積技術的發射藥3D 打印機設計及制備

周夢蕾，南風強，何衛東，王沫茹

（南京理工大學化工學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

發射藥是身管武器的重要組成部分，在一定程度上決定了身管武器的作用威力。傳統發射藥制造工藝需要借助模具，存在成型形狀以及結構有限的問題。3D 打印技術是一種以數字文件為基礎、材料逐層累加成型的數字化快速成型制造技術，能夠滿足發射藥無需實體模具即可成型的要求，可以只制備出不同形狀發射藥，具有研發周期短、按需打印、安全性高等特點［1］。

目前3D 打印技術主要分為光固化打印技術、熔融沉積技術、三維打印技術和疊層成型技術等［2-3］。疊層成型技術在理論上可以用于制備發射藥在內的火炸藥產品，至今未見有相關的研究報道。與三維打印技術相似的噴墨打印技術目前已經用于微機電系統（MEMS）、引信以及炸藥顆粒等方面的研究，美國海軍采用噴墨打印技術制得直徑僅為硬幣大小的微型引信［4］，王建［5］利用噴墨打印技術，完成了微尺寸快速裝藥；美國國家標準與技術研究院采用噴墨打印技術，按需制備出10～30 μm 黑索今（RDX）、40 μm 硝酸銨等微米級炸藥顆粒［6］。但是，光固化技術目前也用于發射藥的3D 研究，荷蘭應用科學研究院TNO［7-8］采用光固化3D 打印技術初步制備出了黑索今+丙烯酸酯類發射藥；西安近代研究所［9］利用光固化技術初步制備出了由RDX、光敏樹脂黏結劑體系組成的RDX 基發射藥，但是光固化技術需要添加的光固化打印漿料中含有大量非含能粘結劑，改變了發射藥的配方?！?br>