近日,根据官方媒体新华社的报道,中船重工第705研究所经过一年时间的攻坚,借助直接金属激光烧结块成型技术(DMLS)实现3D打印,一举成为美国和德国等国家的3D打印巨头之后第四家掌握此项技术的企业。
据报道,DMLS技术由于直接用高能激光熔融金属粉末沉积,与此同时烧结固化粉末金属材料并实现层层堆叠,可以生成致密几何形状的实体零件。由于金属本身就是致密体重熔,不容易产生粉末冶金的空穴,因此结构致密度可以达到99%以上。拥有了此项技术之后,中国的国防工业将迎来巨大的飞跃。 就在今年的7月份,英国皇家海军成功试飞了一架3D打印的无人机。该无人机重量为3千克,翼展1.5米长。它从军舰上起飞之后,按照预先设定的程序自动飞行了5分钟,然后由舰员进行遥控操作并安全降落。这标志着3D打印技术在舰载无人机领域实现了里程碑式的突破。由于采用3D打印技术,无人机的生产将越来越便宜和简便。实际上进行这种尝试的,不仅仅只有英国一家。
2014年,美国海军的“埃塞克斯”号两栖攻击舰出海时,就配备了3D打印机。这台3D打印机是常备配输给“埃塞克斯”号的。“埃塞克斯”号上的舰员可以用这台3D打印机打印一次性医疗用品(比如塑料注射器)、油箱盖、飞行甲板模型等等。 从目前的技术发展成熟度来看,3D打印技术已具备打印舰船和飞机机械零部件的能力。要达到这样的要求,3D打印机做出的零部件应当具有与铸造部件相同的强度和整体性能。因此,为舰船配备3D打印机将是必然的趋势之一。而在陆地上,3D打印技术应用于国防工业领域的例子已经不再鲜见。例如,洛克希德-马丁公司曾经使用3D打印机打印了F-35战斗机翼梁。
在这个领域,中国已经开始向世界上的一流海军看齐,并已经具备了在舰上使用3D打印机的经验。据《解放军报》报道,2015年1月我军某驱逐舰支队的1艘战舰在进港口停泊时绞缆绳的传动齿轮锯齿突然断裂,导致这艘战舰无法快速抛锚。而恰好该舰上就配备了3D打印系统,该系统对排除故障并顺利实现靠港帮了很大的忙。 这艘战舰上的3D打印系统主要包括以下几个组成部分:计算机、熔铸设备、成型机,以及铝合金、不锈钢粉末等增材再造的必须材料。通过启动3D打印系统,该舰很快就打印出了新的零件。舰上人员更换用3D打印机制造的零件后,迅速排除故障,实现了战舰的安全靠港。
据中国工程院院士徐滨士透露,舰上采用的3D打印系统已经通过总部机关的评审,走进了三军装备保障体系。如此一来,除非重大故障,战舰维修方面需要的零部件不用再从遥远的岸上调来。由于舰艇可以在海上“生产”零部件并进行维修,大大节约了时间,使战备能力得到巨大的提升。 因此,能够在舰上用3D打印机制造出急需更换的零件对确保海军形成持续的作战能力具有重要的意义。而且,3D打印技术不仅能够应用于舰船零部件的打印,还具备在航母上打印舰载机零部件的能力。在过去,航母出航需要带充足的零部件,而在以后,这些舰艇带上3D打印机就方便多了。
还应当考虑到的一个因素是,航母战斗群在出远海作战的时候,往往会遇到某一种零部件奇缺的情况。如果舰载机没有可靠的零部件更换,那么对于航母来说将是灾难性的。舰载机在航母上的起降难度远远高于陆上机场,对零部件备便率要求极高,如果舰载机的零部件出问题,轻则导致飞机无法使用,重则有可能给航母酿成巨大的飞行事故。 随着中国DMLS技术取得重大突破,这些问题都将迎刃而解。在陆上使用3D打印机技术生产飞机零部件方面,中国已经获得了很大的进展。相信在不久的将来,3D打印技术会应用于我国在海上航行的航母上及其搭载的舰载机。届时,中国航母的舰载机群在战备率方面将得到成倍的提升。
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