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中国已应用3D打印技术制造歼15舰载机部件

导读: 据歼-15总师透露,钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛应用于歼-15的试制过程,主要是起落架等主承力部分。

  美国近日制造出首支3D打印手枪,该手枪除击针为金属外,其余全部为塑料,由3D打印机分别打印完成。这令3D打印技术未来的应用领域备受关注。既然3D打印已经能应用到大型机械和枪支制造领域,那是否有可能“复制”出战斗机、坦克等集成众多敏感军用技术的大型装备呢?就这些疑问,记者8日采访了世界最大3D打印机生产商Stratasys亚太区总经理乔纳森·嘉格隆。

  3D打印是如何复制东西的?

  作为一种依托信息技术、材料科学和精密机械等多种学科的尖端技术,3D打印的专业名称应该是“快速成型技术”或“增材制造技术”。3D打印首先应用计算机软件设计出三维的加工样式,然后将这些样式信息传递到3D打印机上,再通过特殊的胶水将液化、丝化和粉末化的固体材料堆积、粘合起来,“打印”出固态的物体产品。

  乔纳森·嘉格隆接受记者专访时表示,他们通过100多种不同材料的各种组合,根据三维的相片或三维设计图,能在几十分钟至几天之内,按照1比1的比例,快速制造出1立方米以内的各种复杂的高精产品。从整形牙套到新款摩托车模型,从荧光笔到汽车轮胎,从人物雕像到无人机机翼,从台灯灯罩到建筑工程实物模型,从儿童在电脑上自行设计的三维怪物到F-16战斗机的零配件,从个性化的黄金珠宝到美国宇航局使用的火星探测车实物模型,这些具体的应用现在都是现实,而不是幻想。“只要是通过计算机三维设计出的东西,我们都能制造出来。我们经常使用的材料包括生产级热塑性塑料、高性能树脂、石蜡材料等。我们可以用金属材料对产品打磨与喷漆。我们还可以用黄金为材料,制作特殊的贵重工艺品。”乔纳森告诉记者。

  未来火星探测器可能来自3D打印

  美国宇航局是3D打印机的大客户。据记者从知情人士处获悉,美国宇航局用3D打印机主要做两件事:第一,新技术与产品的概念设计,第二,新产品的功能性测试。在新产品研发与测试阶段,通常保密单位与高科技企业的研发企业是不愿意把公司内部最前沿的技术让第三方公司介入的,尤其是负责提供实物模型和功能测试。为此,美国宇航局采购了3D打印机,按照他们的创意先打印出一个模型来“看一看,捏一捏”,如果不好,迅速重新调整设计。此外,也把多个部分直接“打印”出来,拼装起来,在实验室条件下测试效果究竟如何。据了解,美国第一架无人驾驶飞机就是著名的极光飞行科学公司设计的,该飞机的模型飞机的机翼就是直接用3D打印机“快速制造”出来的。

  美国航天局已经表示,该局艾姆氏研究中心的工程师和研究人员正致力于将3D打印技术应用于太空旅游和宇宙研究工作。未来,国际空间站需要的零部件将不再需要从地球运往太空,而只需由地面控制系统输入一定程序,空间站上的3D打印机便可以直接制造出来。2013年初,最早的3D打印机制造商之一MakerBot公司证实,NASA工程师一直在利用3D打印技术为模型建造部件,其中包括“好奇”号火星巡视探测器。

  中国用3D打印研制舰载机

  3D打印技术不仅仅能够用来制造塑料枪。目前,3D打印技术已经被大量应用于各国武器装备的研发和制造之中。先进的3D激光打印机,不仅可以烧结或者融合塑料、蜡和砂子,还可以直接烧结金属。北京航空航天大学的航空航天国家实验室拥有目前国内最大的3D激光打印机,该打印机有12米长,是为中国的商用飞机项目制造大型复杂部件的,包括钛机身骨架及高强钢起落架。目前最为关键的问题是激光将金属熔化后对金属重结晶的控制。中国还将这项技术应用在舰载机的研制上。据歼-15总师透露,钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛应用于歼-15的试制过程,主要是起落架等主承力部分。

  美军已应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模型,并取得了良好的效果。3D打印技术还可直接用于战场的装备维护与保障。目前,美国陆军已向阿富汗部署移动实验室。同时,美国陆军也在加速3D打印技术实战化部署,以提高战时装备保障能力,增强持续战斗力。利用3D打印技术可以及时打印毁损部件,然后由技术保障人员装配起来,让武器装备重新投入战场。

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