Технології 3D друку військової промисловості

Технології 3D друку військової промисловості

3D- друк має багато військових застосувань. Воєначальники у всьому світі працюють над розробкою технологій 3D-печати, використовуючи 3D-печать для прототипів, розробляючи свої власні фабрики і використовуючи технологію в літаках і інших військових транспортних засобах. Багато мільйонів було інвестовано в технології 3D-печати і готові до їх виробництва на місцях. У розвиток нових принципово нових технологій було інвестовано ще мільйони. Нині між Китаєм і Сполученими Штатами тихо розвивається гонка 3D-печати. Багато командирів і планувальники зрозуміли, що тривимірний друк - це технологія із стратегічними і тактичними наслідками. У цій статті ми розповімо вам про багато що, про те, що відбувається з військовою і 3D-печатью.

3D- друк поверх існуючої військової інфраструктури

Сучасні військові - це ИБП зі зброєю. Близько шести чоловік підтримують одного в полі. Кожен кілограм продовольства, води, палива, боєприпасів, одяг має бути захищений, перенаправлений, розпакований, помічений і доставлений військовому бійцеві, який його потребує. Кожен кілограм вимагає, щоб люди їздили на вантажівках, людей, щоб супроводжувати ці вантажівки, бази для їх розміщення, і для цього потрібно більше продовольства, вантажівок і інших предметів постачання. Піраміда ескалації потреб і потреб в постачаннях. Якщо військові економлять вагу, це не лише економить один кілограм, який має бути відправлений, але і багато додаткових кілограмів, необхідних для організації і захисту цієї оригінальної партії. У 2017 році армія як і раніше марширує на животі. Між тим війна, особливо для сил НАТО, стає технологічніше розвиненою справою. У війні в Персидській затоці багато вертольотів Apache було заземлено. Самий просунутий вертоліт у світі, танк-вбивця-п'яниця, був відсунутий на велику частину війни. Яке використання є найсучаснішим устаткуванням у світі, якщо ви не можете його використати? Причина, по якій Apache була обгрунтована, полягала в тому, що пісок увійшов до вентиляторів вертольотів, що зробило їх непридатними для використання. У війні в Персидській затоці знадобилося 14 місяців, щоб американські військові модернізували своїх бойовиків, щоб в достатній мірі протистояти ИЭУ. Одне з найвищих джерел втрат було частково пов'язане зі СВУ, але також із-за повільної і неефективної системи закупівель американських військових. До 30% повітря в США і військово-морській силі нині неможливо використати у будь-який момент із-за технічного обслуговування. Модернізація, частини і приладдя в поле і рішення непередбачених проблем мають вирішальне значення для забезпечення роботи армії.

Посилення імпровізації

Ніякий план не витримує контакту з супротивником, хоча деяке устаткування виживає при контакті з полем. З початку війни боротьба з окремим солдатом імпровізувалася і знаходила власні рішення проблем в цій області. Це може варіюватися від залучення власного устаткування або експериментів з тим, що вони можуть знайти. По суті, з менталітетом, подібним до Творця, ця імпровізація зробила величезний вплив. Планувальник і співробітник по закупівлях купують устаткування, яке, на їх думку, залежить від специфікації солдата. Потім солдат використовує це як базової лінії для створення того, що працює в полі. Це було чимось на зразок бурчання. Ця імпровізація і здійснення відбувалися за межами військових рядів, процедур і правил. Тепер військові усвідомлюють, що вони можуть переслідувати цю імпровізаційну «можливість духу» більше формалізованим способом, використовуючи тривимірний друк.

Fablabs

Головним чином збройні сили формалізують існуючий неофіційний «злом апаратних засобів» солдатом в полі через фабрики. У декількох театрах були розгорнуті фабрики. У деяких є настільні 3D-принтеры, інші промислові машини. У інших фабриках є цілий ряд устаткування, таких як литво, ЧПУ, лазерне різання, токарні верстати і 3D-принтеры.

REF

Хорошим прикладом того, що fablab може принести окремому солдатові, являється проект армії Пакистану по прискореному оснащенню Фаблабс в Афганістані. У цьому проекті в театр був поміщений мобільний fablab. Цей fablab має тривимірні принтери, лазерні фрези, фрезерні верстати і інше устаткування. Ідея полягала в тому, щоб швидко допомогти військам з предметами 3D-печати, який їм потрібний.

Прикладом цього був додаток M249 bipod. M249 - ця основна зброя SAW / LMG(легкий кулемет) армії США. Він призначений для того, щоб дати невеликі блоки пригнічуючого вогню і високі темпи автоматичної пожежі. Ця ключова зброя, особливо при нападі або спробі здолати засідки або постійні напади. Ця зброя використовувалася з 1984 року і служила в кожному великому конфлікті США відтоді. З часом торкнулися деякі проблеми. У Афганістані американські війська дали зворотний зв'язок по зброї і повідомили про ключову проблему зі зброєю із-за його сошки: «Стандартне завдання M249 bipod не допускає горизонтального переміщення, обмежуючи можливості зброї». По суті, ви не могли б напасти або перемістити стрільця горизонтально, тому кожного разу, коли вам доводилося притягати нову мету, зброю треба було підбирати і переміщати. «Менш ніж через тиждень Лабораторія розробила і ввела нове застосування, яке розширює діапазон руху M249». Проблема була виявлена, рішення було прототипировано з використанням 3D-печати, а потім протягом тижня була запущена подрібнена металева деталь. Це світловий потік в порівнянні з багатьма місяцями, які зазвичай вимагали б сучасних військових для вирішення такого питання. Крім того, на основі відгуків солдатів це рішення може бути реинжинирингом або ще більше вдосконалено. Тривимірний друк дає можливість військовим командирам і військовим бійцям розробляти конкретні швидкі рішення своїх проблем в цій області. У міру того як довкілля або битва розвиваються, так може їх устаткування.

У іншому прикладі детектори IED не могли працювати вночі, що значно зменшувало їх корисність і безпеку солдатів. Було виготовлено тривимірне друкарське кріплення для світлодіодних індикаторів IED, які дозволяли солдатам використати їх ніччю. Це збільшило їх безпеку, і REF fablab потім працював з військовими, щоб швидко виготовити 500 одиниць цих утримувачів сповіщувача IED для використання в польових умовах. Спеціально розроблене, спеціально розроблене рішення підходить для своєї мети і швидко розвивається.


ККД

На додаток до того, щоб бути ефективнішим устаткуванням, яке ще не було зроблено, що розвивається, fablabs також може підвищити ефективність. Військові приносять багато устаткування, і це поміщено у багато упаковки. Якщо цю упаковку можна переробляти в тривимірні друкарські матеріали, то нові речі можуть бути зроблені ефективним чином. Ось чому військові у всьому світі розглядають переробку оболонок боєприпасів, упаковку продуктів харчування і інші предмети в 3D-печатные матеріали з використанням переробних пристроїв для розжарювання і іншого устаткування.

У протезуванні і індивідуальному зносі, такому як тривимірний друк взуття, також необхідно зіграти роль, дозволяючи медичному персоналу 3D роздрукувати індивідуальне протезування в полі. Лабораторії Fab - це явище, але воно не обмежується наземними фабриками.

Fablabs на борту

Один з новітніх бойових кораблів ВМС США нині вийшов з ладу. Причина? Технічне обслуговування і ремонт. Спеціально для дуже розвинених в технічному відношенні країн наконечник списа стає усе більш гострим і усе більш крихким. Сучасний військовий корабель схожий на роуд-колледж з набагато більшим оборотом і набагато більш високу оцінку пожежної безпеки. Об'єм устаткування, датчиків, електропроводки, обчислювальної потужності, електроустаткування і устаткування інтенсивний. Якщо критичні частини зламаються, військовий корабель, якою б складною він не був, вийшов з ладу. Багатомільйонне або багатомільярдне судно, що сидить в гавані непридатним для використання, але що не має єдиної частини. Це пояснює, чому ВМС США дивляться на те, щоб на борту наземних кораблів наносити металеві 3D-принтеры і fablabs. Я особисто вважаю, що залежно від використовуваної технології 3D-печати це може бути вражаюче непродумана ідея. Деякі технології є невід'ємною пожежною небезпекою і можуть привести до серйозних проблем на борту кораблів, якщо вони несправні. У світі дуже мало віщою, які люблять горіти подібно до титанового порошку. Проте сама ідея сама по собі є звуковою.

Якщо запасні частини можуть бути надруковані в 3D, кораблі можуть залишатися на морі довше і бути ефективними впродовж триваліших періодів часу. Ітеративні удосконалення технологій або модернізацій тоді як в морі також мучать проблиски в технологічніше гнучке майбутнє для військових.

MRO

Також на суші військові шукають 3D-печать для операцій MRO. Технічне обслуговування і ремонт проводяться з використанням тривимірних друкарських деталей. Найбільш поширеними є, ймовірно, Sciaky і Optomec відремонтовані лопаті турбіни. Турбінні лопаті на танках і літаках забезпечують велику силу сучасними військовими. Коли лопаті турбіни зношені, ви можете або зробити абсолютно нове лезо, або перейти до 3D-печати. Використовуючи технологію EBAM від Sciaky або технологію LENS від Optomec, зношене лезо турбіни омолоджене. Існуючий лезо поміщається на тривимірний принтер, і до нього додається новий матеріал. Зазвичай надмірний матеріал віддаляється з допомогою ЧПУ або іншого процесу. Результат? Лезо турбіни є хорошим, але новим, але з меншими витратами.

Більше того, запасні частини тепер можуть бути виготовлені на вимогу або близькі до інциденту. У одному випадку в Центрі готовності флоту ВМС США East 3D були надруковані пластикові деталі за одну ніч, які потім використовувалися для створення запасних частин для літака Харриер, який здійснив важку посадку в ту ніч. Багато що хвилювання в ЗМІ про 3D-печати зосереджене навколо прямого друку деталей, але часто 3D-печать також добре працює у поєднанні з існуючими технологіями. Такий швидкий ремонт врятував флот декілька тижнів простою літака і збільшив їх готовність відразу.

Модернізація

У установках, де в деяких випадках необхідно модернізувати обмежений круг літаків, 3D-печать використовується ширше. Літаки самі по собі порівняно невеликі серії. Але модернізація цих «радарних літаків серії 50 F» до варіанту серії G - ця дуже мала справа. Замість того, щоб створювати нову виробничу лінію, нові форми, нове оснащення і потім запускати 3D-печать, можна надрукувати тривимірну серію деталей, інструментів, пристосувань, пристосувань і прес-форм для літаків. Це знижує витрати на підрядника і дозволяє швидше виконувати роботу. Про загальнодоступну інформацію BAE Systems заявила, що використала 3D-печать для виготовлення деталей для літаків Tornado.

Прототипи

Як і у будь-якому іншому продукті, тривимірний друк широко використовується при створенні військових прототипів. Крім того, проте багато хто з цих прототипів вводиться безпосередньо в експлуатацію. Прискорення процесу закупівель і підвищення його ефективності є ключовим пріоритетом для американських військових зокрема. Все частіше малі або нішеві військові вироби швидко розробляються з використанням тривимірного друку. Запрошений військовим бійцем нині в полі, швидке рішення 3D-печати і новий спеціально розроблений продукт вдавлюється в їх руки. Особливо в співтоваристві спеціальних операцій США цей вид використання 3D-печати значно збільшується.

Роботи Boeing Phantom спроектовані, розроблені і пролетіли безпілотний літальний апарат впродовж чотирьох тижнів.

Літаки

На JSF може бути до 800 3D-печатных частин(Joint Strike Fighter, Lockheed Martin F - 35 Lightning). Пластикові технології 3D-печати, високотемпературний пластиковий тривимірний друк і множинний металевий 3D-печать були коммерциализированы для авіації для JSF. Це усього лише щось більше, ніж просто групові обійми для Lockheed. Це також троянський кінь для індустріалізації 3D-печати для авіації компаній, не названих Boeing. Lockheed і партнери були далеко позаду Boeing у використанні 3D-печати для космосу і авіації. «Боїнг» мав величезний оперативний результат по отриманню деталей на літаках і ??виробництву прототипів швидше. Деякі программы-шпионские програми дозволили Локхиду наздогнати, а програма JSF надала компанії дуже необхідний досвід в розробці 3D-печатных дронов і деталей літаків.

У авіаційних 3D-печатных частинах ви можете заощадити вагу, що означає, що продуктивність літака різко зростатиме і безпосередньо в результаті. Ви також можете значно скоротити кількість деталей, що значно скоротить час виробництва, зберігання, ризик і авансові інвестиції. Ви можете виконувати ітерацію швидше, швидше, а витрати будуть нижчі.

Ракети

Аналогічним чином аерокосмічні і військові підрядники вже більше десяти років працюють в тривимірних друкарських ракетах. Raytheon і інші хочуть зробити повністю тривимірні друкарські ракети з усіма компонентами, виконаними з 3D-печатью. Raytheon говорить, що його «дослідники створили майже кожен компонент керованої зброї, використовуючи тривимірний друк, включаючи ракетні двигуни, плавники, деталі для систем управління і контролю і т. Д». Технології розробляються, щоб дозволити їм це робити. Легші ракети, які швидше здійснюють, принесуть користь підрядникові і військовим. Програма Trident Missile - це балістична ракета з підводним човном, який оснащений термоядерними боєзарядами. Із-за застарілих витрат і складності виготовлення програми Trident ракета D5 прагне понизити ці витрати за рахунок використання тривимірного друку. Одне складне складання деталей, що складається з окремих деталей, потім буде 3D-печатью в металі на одному етапі виробництва. Ті ж причини, по яких 3D-печать - це цікава технологія для цивільних літаків, виробництва і розробки продуктів, роблять їх хорошими технологіями для військових у всьому світі.

Висновок

Військові використовуватимуть і використають будь-яку наявну технологію, яка їм корисна. У разі 3D-печати військові значно інвестували в 3D-печать з середини 90-х років. 3D-печать має потенціал для швидкого і дешевого військового устаткування, чим інші процеси. Одночасно вага може бути збережена на останній частині, і ця частина може бути розроблена по-новому. 3D-печать прискорює розробку продукту, економить гроші на отриманні нових речей і дозволяє інтегрувати функціональність, деталі і складання. У всьому світі ведуться значні інвестиції в розробку, атестацію і сертифікацію 3D-печатных деталей для військових. Ми повинні визнати, що технологія, яку ми так любимо, використовуватиметься способами, які можуть бути неприйнятними для нас. Тривимірний друк має потенціал, щоб докорінно змінити те, як багато що робиться від голів Йоды до ядерних ракет. Важливо розуміти, проте, що, коли уряди звеличують достоїнства 3D-печати і просувають ці технології або інвестують в них, вони не роблять цього, щоб відновити кнопку пральної машини. Є стратегічні і тактичні причини для освоєння цієї технології і перемоги в новій тривимірній друкарській гонці озброєнь.