美國(guó)海軍將在今夏測(cè)試帶3D打印部件的V-22魚(yú)鷹

寂靜天花板

一直以來(lái)，美軍方都對(duì)3D打印在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用興趣濃厚，尤其是海軍。2016年5月17日，美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部的（NAVAIR）與增材制造（AM）項(xiàng)目有關(guān)的官員在一次簡(jiǎn)報(bào)當(dāng)中介紹了他們的發(fā)展路線圖。

NAVAIR增材制造與數(shù)據(jù)鏈集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)（IPT）負(fù)責(zé)人Elizabeth McMichael與其老搭檔NAVAIR飛行器開(kāi)發(fā)首席科學(xué)家Bill Frazier同時(shí)介紹了該項(xiàng)目迄今為止獲得了一些具體的成果，其中包括將在6月份首次試飛的帶3D打印部件的V-22魚(yú)鷹傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)。

McMichael在簡(jiǎn)報(bào)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還展示了該部件的幾個(gè)復(fù)制品，其鏈接件和配件都是用鈦鋁合金Ti-6Al-4V制成的。

當(dāng)我們?cè)贜AVAIR成立增材制造和數(shù)據(jù)鏈IPT的時(shí)候，在協(xié)調(diào)方面付出了大量的努力。”她說(shuō)，“很多不同的部門(mén)在使用增材制造——但是這中間有很多人在做一些重復(fù)的事情，反而不能專(zhuān)注于一些與AM有關(guān)的重要問(wèn)題，比如用它制造飛機(jī)關(guān)鍵部件之類(lèi)的東西�！�

根據(jù)NAVAIR與海軍部密切合作制訂的這份數(shù)字路線圖，有幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域浮現(xiàn)了出來(lái)。首先最關(guān)鍵的是，她說(shuō)，“如果我們要使用AM來(lái)制造零部件，就需要確定如何制造，并要對(duì)這些部件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)證，使其能夠安全地用于我們的飛機(jī)上�！币獙⑦@樣一個(gè)突破性的技術(shù)用于當(dāng)前的軍事/工業(yè)商業(yè)模式質(zhì)檢和驗(yàn)證是繞不過(guò)去的。另外還需要一種數(shù)字化技術(shù)手段來(lái)管理所有與AM和制造相關(guān)的數(shù)據(jù)�！跋襁@樣的顛覆性技術(shù)就需要一個(gè)顛覆性的流程來(lái)管理它和一個(gè)顛覆性的架構(gòu)，因?yàn)樵贜AVAIR這些都沒(méi)有。我們需要一個(gè)架構(gòu)來(lái)使你安全地?fù)碛兴�有的�?shù)據(jù)，并通過(guò)一個(gè)唯一權(quán)威的來(lái)源來(lái)制造這些零部件�！盡cMichael說(shuō)�！斑@就是我們?cè)噲D開(kāi)發(fā)并展示的，它將與增材制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)并行。”

至于在過(guò)去一年里的收獲，她說(shuō)，“是這種技術(shù)可以讓你走得比我們想象中的要快很多�！� Frazier則介紹了一些技術(shù)方面的問(wèn)題以及V-22零部件的3D打印和測(cè)試的結(jié)果，這中間有一部分是在賓夕法尼亞州大學(xué)應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室和新澤西州Lakehurst的海軍空中作戰(zhàn)中心飛機(jī)分部完成的。

在提到飛機(jī)零件中經(jīng)常會(huì)受到關(guān)注的金屬疲勞及裂紋擴(kuò)展時(shí)，他說(shuō)“這種材料并沒(méi)有疲勞的問(wèn)題”�！�這意味著對(duì)于今年夏天進(jìn)行的這次飛行試驗(yàn)，我們不認(rèn)為它會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)。”McMichael 說(shuō)。

據(jù)Frazier稱(chēng)，NAVAIR在增材制造方面的努力涉及到三個(gè)層次，其中包含零部件驗(yàn)證、發(fā)展設(shè)計(jì)師需要的經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)證明的數(shù)據(jù)，和獲取所需的的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并將用于計(jì)算模型的開(kāi)發(fā)，這個(gè)模型能夠幫助我們確定一個(gè)質(zhì)量處理的區(qū)間，這樣我們就可以在不同的機(jī)器和共有上復(fù)制它并能夠保證零部件的質(zhì)量。

“我們不想浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)去做不能復(fù)制的東西�！彼�說(shuō)。鎖定該工藝絕對(duì)非常關(guān)鍵，McMichael補(bǔ)充說(shuō)，“這不是我們擰擰旋鈕和轉(zhuǎn)盤(pán)就可以調(diào)整的東西”。

另外，如果要使增材制造成為海軍解決像零部件短缺、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)這類(lèi)緊迫問(wèn)題的可行解決方案的話，從設(shè)計(jì)到支持進(jìn)行數(shù)字流程的集成也很關(guān)鍵。

“最終，我希望無(wú)論在哪里、無(wú)論何時(shí)，每當(dāng)需要時(shí)，我們都能夠打印這些部件�！盡cMichael說(shuō)。