Американские военные могут получить 3-D принтеры для печатания стальных запчастей
Военные могут в недалеком будущем применять 3-D принтеры, чтобы быстро получить надежные и сверхпрочные металлические детали прямо на месте боевых действий. Сотрудники Научно-исследовательской лаборатории командования по развитию боевых возможностей армии США внедряют новые технологии для создания деталей из порошка легированных сталей с помощью лазера. Ученые говорят, что эта технология может изменить все.
«Я думаю, что это действительно произведет революцию в логистике», - сказал д-р Брэндон МакВильямс, руководитель группы в области производственной науки и технологий лаборатории. «Аддитивное производство окажет огромное влияние на жизнеспособность вооруженных сил».
Несмотря на то, что прогресс остается стабильным, Маквильямс сказал, что до осуществления мечты о быстрой печати надежных трехмерных металлических деталей еще далеко; однако его преимущества будут существенными.
«Вы действительно можете уменьшить свои логистические затраты», - сказал он. «Вместо того, чтобы беспокоиться о перевозке целого грузовика или о перевозке большого количества запчастей, если у вас есть сырье и принтер, вы потенциально можете сделать все, что вам нужно».
Исследователи используют сплав, первоначально разработанный для ВВС США. Армия создала металл, названный AF96, в порошковой форме. Используя метод Powder Bed Fusion, лазер 3-D принтера избирательно расплавляет порошок в виде рисунка. Затем принтер покрывает сборочную пластину другим слоем порошка, и процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет завершена.
«Мы можем напечатать детали с внутренними структурами, которые могут быть созданы с еще большой размерной точностью, чем на заводском станке», - говорит д-р Анделл Кудзал, инженер по материалам из команды McWilliam.
Армейские исследователи говорят, что этот стальной сплав обладает удивительными качествами.
«Этот материал примерно на 50 процентов прочнее, чем что-либо коммерчески доступное», - сказал МакВильямс.
Для армейских приложений ключ к использованию - сертификация. Будет ли напечатанная деталь работать так, как нужно в сценарии битвы?
«Мы напечатали несколько вентиляторов для рабочего колеса турбинного двигателя M1 Abrams, и мы можем доставить эту деталь - они могут использовать ее, и она работает», - сказал МакВильямс.
Исследователи говорят, что эксперимент сводится к двум реальным стратегиям. Один из них предназначен для выживания на поле боя, логистического элемента - замены существующих частей и поддержки устаревших систем, но вторая стратегия касается фьючерсных систем.
«Вот где мы более интегрированы с OEM-производителями и отраслью, чтобы увидеть, над чем они работают, и увидеть, как мы можем сделать вещи лучше, чтобы действительно продвигать современное состояние», - сказал МакВильямс.
Первоначально ВВС разработали этот сплав для применения в бункерных бомбах. Они нуждались в металле, который был бы очень прочным, но они также стремились к экономичному расходованию средств.
Лаборатория тесно сотрудничает с отраслевыми и академическими исследователями, чтобы смоделировать новые конструкции сплавов, выполнить вычислительную термодинамику и ускорить процесс передачи материалов в армию.