美海軍工程師利用3D打印修理戰(zhàn)斗裝備

  在加利福尼亞州，美國(guó)海軍海戰(zhàn)司令部的工程師們利用3D打印技術(shù)修復(fù)了一根重要的AN/TRC-194天線。這種天線采用方位角驅(qū)動(dòng)器，整個(gè)天線圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，在海軍作戰(zhàn)行動(dòng)中起到保證實(shí)時(shí)通信的作用。

  掃描成CAD再制造（scan-to-CAD-to-fab）

  2015年時(shí)，美國(guó)海軍的方位角驅(qū)動(dòng)器因受雨水侵蝕開始出現(xiàn)障礙。SPAWAR的過時(shí)、修復(fù)與評(píng)估科技（RESTORE）實(shí)驗(yàn)室受此啟發(fā)，用3D打印和掃描技術(shù)制作出了一個(gè)新的蓋子。

  RESTORE實(shí)驗(yàn)室首席工程師斯蒂芬·考克斯說到：“RESTORE是一個(gè)逆向工程實(shí)驗(yàn)室，它的工作流程是這樣的：確定老舊系統(tǒng)中的過時(shí)問題（一般是單點(diǎn)故障零件或總裝），然后制作一個(gè)現(xiàn)代化形式的替換件進(jìn)行更換，從而延長(zhǎng)舊有系統(tǒng)的壽命周期?！?/span>

  RESTORE研究小組發(fā)現(xiàn)，這種AN/TRC-194天線的替換件已經(jīng)于1988年停產(chǎn)，所以無法獲得替換件。另外，天線的底座也是用砂鑄成型技術(shù)建造的，也就是說，原來的模型早已無法找到。于是，研究小組嘗試使用3D激光掃描技術(shù)獲取天線的整個(gè)幾何形狀。然后，這些數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)能夠完全涵蓋天線各項(xiàng)數(shù)據(jù)的CAD模型。考克斯將這一過程稱為“掃描成CAD再制造”法。

  這種方法不僅能夠降低成本，而且提高了特定產(chǎn)品的制造速度。隨著制作工藝的進(jìn)步，產(chǎn)品的性能將逐步提高，制作周期也會(huì)越來越短。

  增材制造在美國(guó)海軍的應(yīng)用

  近年來，美國(guó)海軍一直在采用增材技術(shù)來簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈和降低生產(chǎn)成本。今年早些時(shí)候，美國(guó)航空系統(tǒng)司令部估計(jì)，到2018年末整個(gè)海軍艦隊(duì)將獲批使用約1000個(gè)3D打印零件，截至當(dāng)時(shí)已經(jīng)批準(zhǔn)了135個(gè)3D打印零件。

  最近，美國(guó)海軍東南艦隊(duì)?wèi)?zhàn)備中心也采用3D打印方法制造了第一個(gè)零件，供T-44飛機(jī)使用。后來，美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室還授予了并行技術(shù)公司一份兩年期，價(jià)值260萬美元的合同，提供成本高效，按需生產(chǎn)的3D打印金屬零件，在維護(hù)、修理和翻修中使用。

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