美军开发超强3D打印钢件以革新战场物流

2019年3月6日，笔者从外媒获悉，在美国陆军作战能力发展司令部的陆军研究实验室，材料制造科学家正在使用空军发明的钢合金3D打印具有超高强度的复杂几何形状。

该实验室制造科学和技术部门的团队负责人Brandon McWilliams博士说：“我认为这将真正彻底改变物流，增材制造将对生活产生巨大影响。”

McWilliams说可靠的3D打印金属部件还有很长的路要走，但它的好处将是巨大的。

他说：“你真的可以减少你的物流，只要您拥有原材料和打印机，您就可以随心所欲地制作任何需要的物品，而不必担心携物流问题。”

陆军研究人员正在使用AF96的粉末形式，AF96是一种超强特种钢合金，最初是由美国空军粉末床融合工艺开发的，这是一种基于粉末的3D打印技术。

McWilliam团队的材料工程师Andelle Kudzal博士说：“我们能够打印出具有内部结构的零件，这些零件在使用铣床或机床零件时不一定能够以很大的尺寸精度制造。”

由此产生的部件具有复杂的设计特征，没有模具可以创造。陆军研究人员表示，这种钢合金具有惊人的品质，更重要的是地面车辆更换零件的潜在应用。

“我们刚刚打印并开发了这种材料的工艺参数，可能比商业上可获得的材料强约50％。”McWilliams说。

但3D打印部件是否会在战场场景中按需运行？ “我们已经为M1 Abrams主战坦克涡轮发动机打印了一些空气扇，我们可以提供了部件 - 他们可以使用它，并且它可以工作，”McWilliams说。 “但它不是一个合格的部件，就战场情况来说，如果这对于任务来说很重要，可能会让你的坦克再次运行几个小时或几天，但另一方面，我们仍然需要能够回答，这是否与OEM原始设备制造商部分一样好？这样做表现更好吗？”

研究人员表示，他们正在计划两个战略，一个是战场维持，现有部件的替换，第二个是关于未来系统。

“这就是我们与原始设备制造商和行业更加整合的地方，看看他们正在研究的事情，看看我们如何才能更好地推动最先进的产品。”McWilliams说。

空军最初开发的这种合金用于掩体炸弹应用。他们需要一种非常高强度和高硬度的金属，但他们也需要它是经济的。

“军队的好处在于它具有广泛的应用范围。我们对地面战车感兴趣，因此它可以用于替换零件，”McWilliams说。“现在地面车辆中的很多部件都是钢制的。所以这可以作为替代品而不必担心材料特性，因为你知道它会变得更好。”

目前，该实验室正在与行业和学术研究人员密切合作，对新合金设计进行建模，执行计算热力学，并加快向士兵提供材料的过程。

“我们制定了路线图，这是一个综合计划，现在专注于支持我们的现代化事项，但我们也与地面作战车辆社区密切相关。”McWilliams说。