隨著增材制造技術(shù)在航空航天工業(yè)中的持續(xù)應(yīng)用，不僅可制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、安全帶扣等組件，現(xiàn)已將該技術(shù)應(yīng)用到其他產(chǎn)品，比如導(dǎo)彈。近日，全球最大導(dǎo)彈生產(chǎn)商雷神公司利用3D打印技術(shù)制造了下一代制導(dǎo)武器所需的幾乎所有組件，其中包括火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈尾翼、用于制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的部件等。
開發(fā)全3D打印導(dǎo)彈，力爭實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)補(bǔ)充或取代傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制造導(dǎo)彈部件是雷神公司未來發(fā)展的一部分。該公司不僅有高端制造設(shè)備并進(jìn)行較低成本維護(hù)，還能對低成本3D打印機(jī)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，使其有理由對開發(fā)全3D打印導(dǎo)彈的可行性開展研究。
雷神公司增材制造經(jīng)理LeahHull稱：“3D打印導(dǎo)彈會成為一種簡化的工藝，當(dāng)我們打印時(shí)，相應(yīng)地使用的部件就更少，所以供應(yīng)鏈變得更加簡單，開發(fā)周期更短、得到零部件的速度要快得多。你可以設(shè)計(jì)更多更復(fù)雜部件，因?yàn)槟悻F(xiàn)在可以設(shè)計(jì)出以前無法加工的金屬部件。”
雷神公司工程師TravisMayberry稱：“你可以設(shè)計(jì)出以前無法加工的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。我們正在使用3D打印技術(shù)改善武器的熱力學(xué)性能和實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，這些是傳統(tǒng)制造工藝無法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。”
目前，該公司面臨的最大挑戰(zhàn)之一是制作復(fù)雜的電子電路和微波元器件。雷神公司馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾研究所的工程師們正在研究利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)精密雷達(dá)和導(dǎo)航系統(tǒng)用于公司的防空反導(dǎo)系統(tǒng)。雖然電路制作可以使用噴墨印刷技術(shù),雷神公司希望通過研究利用3D打印技術(shù)可制作更復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，最終，打印出一個(gè)融合在一起的集成系統(tǒng)。
“在一個(gè)戰(zhàn)士可以在戰(zhàn)場上打印導(dǎo)彈之前”，雷神公司馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾研究所主任ChrisMc Carroll稱：“你需要一個(gè)能夠保證質(zhì)量、受控制的過程來制造所有的部件材料：金屬定位板和塑料連接器、半導(dǎo)體芯片和推進(jìn)系統(tǒng)等等。而且，將這些部件連接起來也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，舉一個(gè)例子，負(fù)責(zé)接收命令點(diǎn)燃引信的集成控制電路，你需要在相對短的時(shí)間里把芯片放進(jìn)去然后通過打印將其連接起來?；蛘咴谖磥恚苍S你只需要打印出來就行了。”
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