美國海軍將在今夏測試帶3D打印部件的V-22魚鷹

寂靜天花板

一直以來，美軍方都對3D打印在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用興趣濃厚，尤其是海軍。2016年5月17日，美國海軍航空系統(tǒng)司令部的（NAVAIR）與增材制造（AM）項目有關(guān)的官員在一次簡報當(dāng)中介紹了他們的發(fā)展路線圖。

NAVAIR增材制造與數(shù)據(jù)鏈集成產(chǎn)品團隊（IPT）負責(zé)人Elizabeth McMichael與其老搭檔NAVAIR飛行器開發(fā)首席科學(xué)家Bill Frazier同時介紹了該項目迄今為止獲得了一些具體的成果，其中包括將在6月份首次試飛的帶3D打印部件的V-22魚鷹傾轉(zhuǎn)旋翼飛機。

McMichael在簡報會現(xiàn)場還展示了該部件的幾個復(fù)制品，其鏈接件和配件都是用鈦鋁合金Ti-6Al-4V制成的。

當(dāng)我們在NAVAIR成立增材制造和數(shù)據(jù)鏈IPT的時候，在協(xié)調(diào)方面付出了大量的努力�！彼�說，“很多不同的部門在使用增材制造——但是這中間有很多人在做一些重復(fù)的事情，反而不能專注于一些與AM有關(guān)的重要問題，比如用它制造飛機關(guān)鍵部件之類的東西。”

根據(jù)NAVAIR與海軍部密切合作制訂的這份數(shù)字路線圖，有幾個重點領(lǐng)域浮現(xiàn)了出來。首先最關(guān)鍵的是，她說，“如果我們要使用AM來制造零部件，就需要確定如何制造，并要對這些部件進行質(zhì)量檢驗和驗證，使其能夠安全地用于我們的飛機上�！币獙⑦@樣一個突破性的技術(shù)用于當(dāng)前的軍事/工業(yè)商業(yè)模式質(zhì)檢和驗證是繞不過去的。另外還需要一種數(shù)字化技術(shù)手段來管理所有與AM和制造相關(guān)的數(shù)據(jù)�！跋襁@樣的顛覆性技術(shù)就需要一個顛覆性的流程來管理它和一個顛覆性的架構(gòu)，因為在NAVAIR這些都沒有。我們需要一個架構(gòu)來使你安全地擁有所有的數(shù)據(jù)，并通過一個唯一權(quán)威的來源來制造這些零部件�！盡cMichael說�！斑@就是我們試圖開發(fā)并展示的，它將與增材制造技術(shù)的開發(fā)并行。”

至于在過去一年里的收獲，她說，“是這種技術(shù)可以讓你走得比我們想象中的要快很多�！� Frazier則介紹了一些技術(shù)方面的問題以及V-22零部件的3D打印和測試的結(jié)果，這中間有一部分是在賓夕法尼亞州大學(xué)應(yīng)用研究實驗室和新澤西州Lakehurst的海軍空中作戰(zhàn)中心飛機分部完成的。

在提到飛機零件中經(jīng)常會受到關(guān)注的金屬疲勞及裂紋擴展時，他說“這種材料并沒有疲勞的問題”�！�這意味著對于今年夏天進行的這次飛行試驗，我們不認為它會有很大的風(fēng)險�！盡cMichael 說。

據(jù)Frazier稱，NAVAIR在增材制造方面的努力涉及到三個層次，其中包含零部件驗證、發(fā)展設(shè)計師需要的經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)證明的數(shù)據(jù)，和獲取所需的的知識和經(jīng)驗并將用于計算模型的開發(fā)，這個模型能夠幫助我們確定一個質(zhì)量處理的區(qū)間，這樣我們就可以在不同的機器和共有上復(fù)制它并能夠保證零部件的質(zhì)量。

“我們不想浪費時間和金錢去做不能復(fù)制的東西�！彼�說。鎖定該工藝絕對非常關(guān)鍵，McMichael補充說，“這不是我們擰擰旋鈕和轉(zhuǎn)盤就可以調(diào)整的東西”。

另外，如果要使增材制造成為海軍解決像零部件短缺、生產(chǎn)周期較長這類緊迫問題的可行解決方案的話，從設(shè)計到支持進行數(shù)字流程的集成也很關(guān)鍵。

“最終，我希望無論在哪里、無論何時，每當(dāng)需要時，我們都能夠打印這些部件�！盡cMichael說。