英國陸軍通過Project Brokkr項(xiàng)目開發(fā)冷噴涂（SPD）3D打印金屬物體的能力

2024年5月12日，南極熊獲悉，英國陸軍正在通過Project Brokkr項(xiàng)目率先將3D打印技術(shù)融入戰(zhàn)場。該項(xiàng)目旨在調(diào)動(dòng)通常局限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的金屬制造工藝。

△適用于野外偏遠(yuǎn)地區(qū)使用的冷噴涂3D打印系統(tǒng)

英國陸軍的增材制造之旅始于2019年。當(dāng)時(shí)，英國皇家工程兵在南蘇丹執(zhí)行TRENTON行動(dòng)期間，利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了建立野戰(zhàn)醫(yī)院所必需的管道配件。這次行動(dòng)凸顯了該技術(shù)的效率和多功能性，尤其是在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈無法到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。陸軍最初使用的是類似業(yè)余愛好者工具的基本設(shè)備，但很快就認(rèn)識到了這項(xiàng)技術(shù)更廣泛的潛力，并在此后采用了更先進(jìn)的方法。

目前，英國陸軍已開發(fā)出利用冷噴涂（SPD）技術(shù)打印金屬物體的能力。與其它使用高溫熔化顆粒的方法不同。在這個(gè)過程中，金屬粉末被通過噴嘴加速到高達(dá)3馬赫（音速的三倍）的速度。這樣做的目的是將金屬粉末快速地傳送到所需的位置，并且以高速進(jìn)行沉積，從而更快地完成打印過程。這種方法的速度明顯快于基于熱量的系統(tǒng)，而且能夠更高效地生產(chǎn)更大的物體。

△英國皇家機(jī)電工程師（REME）9 營的3D打印工程師

英國陸軍和美國海軍通過3D打印增強(qiáng)軍隊(duì)野戰(zhàn)能力

英國皇家機(jī)電工程師（REME）9 營在推進(jìn)這一能力方面發(fā)揮了重要作用，確保了這些高科技工藝在野戰(zhàn)中的堅(jiān)固耐用。這種適應(yīng)性使陸軍能夠?qū)⑦@些能力作為戰(zhàn)術(shù)資產(chǎn)部署在各種環(huán)境中，與其它國家應(yīng)用該技術(shù)時(shí)在無菌實(shí)驗(yàn)室中的靜態(tài)使用相比，這是一個(gè)重大的進(jìn)步。

第9營皇家機(jī)電工程師的指揮官John Anthistle中校強(qiáng)調(diào)說，雖然冷噴涂是一種創(chuàng)新方法，但它是更廣泛的增材制造的一部分。該工藝包括從設(shè)計(jì)到熱處理和銑削等制造后處理的多個(gè)階段，整合了軍團(tuán)內(nèi)的傳統(tǒng)技能和行業(yè)。

該陸軍工程師表示，最近，在德國舉行的野戰(zhàn)軍增材制造集中培訓(xùn)期間，第9營展示了它們的移動(dòng)金屬3D打印技術(shù)。之后，該技術(shù)將在比利時(shí)的增材制造村（Additive Manufacturing Village）上進(jìn)行展示，該活動(dòng)是由歐洲防務(wù)局主辦的一個(gè)軍事展示會(huì)，彰顯了英國陸軍在采用和改造新技術(shù)以增強(qiáng)野戰(zhàn)能力。

△飛機(jī)輪轂設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（左）以及正在通過冷噴涂3D打印修復(fù)的輪轂

另外，美國海軍同樣通過金屬3D打印冷噴涂技術(shù)大幅降低F/A-18輪胎更換成本。傳統(tǒng)的機(jī)輪維修成本約為10萬美元（約合70萬人民幣），得益于3D打印技術(shù)，它們將每次維修的成本降至僅300美元。這一巨大的成本節(jié)約是重新思考維持戰(zhàn)略和減少整個(gè)機(jī)隊(duì)開支的更廣泛努力的一部分。

截至目前。海軍司令部（NAVAIR）已經(jīng)嘗試使用各種3D打印機(jī)來修復(fù)飛行關(guān)鍵部件。 2021年，該部門授予了一份價(jià)值高達(dá)500萬美元（約合3612萬人民幣）的五年期IDIQ合同，以提供包括Ultimaker S5 3D打印機(jī)在內(nèi)的完全可部署的3D打印系統(tǒng)。