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美國近日制造出首支3D打印手槍,該手槍除擊針為金屬外,其余全部為塑料,由3D打印機分別打印完成。這令3D打印技術未來的應用領域備受關注。既然3D打印已經能應用到大型機械和槍支制造領域,那是否有可能“復制”出戰鬥機、坦克等集成眾多敏感軍用技術的大型裝備呢?就這些疑問,《環球時報》記者8日採訪了世界最大3D打印機生產商Stratasys亞太區總經理喬納森‧嘉格隆。

3D打印是如何復制東西的?

作為一種依托信息技術、材料科學和精密機械等多種學科的尖端技術,3D打印的專業名稱應該是“快速成型技術”或“增材制造技術”。3D打印首先應用計算機軟件設計出三維的加工樣式,然後將這些樣式信息傳遞到3D打印機上,再通過特殊的膠水將液化、絲化和粉末化的固體材料堆積、粘合起來,“打印”出固態的物體產品。喬納森‧嘉格隆接受《環球時報》專訪時表示,他們通過100多種不同材料的各種組合,根據三維的相片或三維設計圖,能在幾十分鐘至幾天之內,按照1比1的比例,快速制造出1立方米以內的各種復雜的高精產品。從整形牙套到新款摩托車模型,從熒光筆到汽車輪胎,從人物雕像到無人機機翼,從臺燈燈罩到建築工程實物模型,從兒童在電腦上自行設計的三維怪物到F-16戰鬥機的零配件,從個性化的黃金珠寶到美國宇航局使用的火星探測車實物模型,這些具體的應用現在都是現實,而不是幻想。“只要是通過計算機三維設計出的東西,我們都能制造出來。我們經常使用的材料包括生產級熱塑性塑料、高性能樹脂、石蠟材料等。我們可以用金屬材料對產品打磨與噴漆。我們還可以用黃金為材料,制作特殊的貴重工藝品。”喬納森告訴《環球時報》記者。

未來火星探測器可能來自3D

打印美國宇航局是3D打印機的大客戶。據《環球時報》記者從知情人士處獲悉,美國宇航局用3D打印機主要做兩件事:第一,新技術與產品的概念設計,第二,新產品的功能性測試。在新產品研發與測試階段,通常保密單位與高科技企業的研發企業是不願意把公司內部最前沿的技術讓第三方公司介入的,尤其是負責提供實物模型和功能測試。為此,美國宇航局採購了3D打印機,按照他們的創意先打印出一個模型來“看一看,捏一捏”,如果不好,迅速重新調整設計。此外,也把多個部分直接“打印”出來,拼裝起來,在實驗室條件下測試效果究竟如何。據了解,美國第一架無人駕駛飛機就是著名的極光飛行科學公司設計的,該飛機的模型飛機的機翼就是直接用3D打印機“快速制造”出來的。美國航天局已經表示,該局艾姆氏研究中心的工程師和研究人員正致力于將3D打印技術應用于太空旅遊和宇宙研究工作。未來,國際空間站需要的零部件將不再需要從地球運往太空,而只需由地面控制係統輸入一定程序,空間站上的3D打印機便可以直接制造出來。2013     年初,最早的3D打印機制造商之一MakerBot公司證實,NASA工程師一直在利用3D打印技術為模型建造部件,其中包括“好奇”號火星巡視探測器。

中國用3D打印研制艦載機

3D打印技術不僅僅能夠用來制造塑料槍。目前,3D打印技術已經被大量應用于各國武器裝備的研發和制造之中。先進的3D激光打印機,不僅可以燒結或者融合塑料、蠟和砂子,還可以直接燒結金屬。北京航空航天大學的航空航天國家實驗室擁有目前國內最大的3D激光打印機,該打印機有12米長,是為中國的商用飛機項目制造大型復雜部件的,包括鈦機身骨架及高強鋼起落架。目前最為關鍵的問題是激光將金屬熔化後對金屬重結晶的控制。中國還將這項技術應用在艦載機的研制上。據殲-15總師透露,鈦合金和M100鋼的3D打印技術已廣泛應用于殲-15的試制過程,主要是起落架等主承力部分。美軍已應用3D打印技術輔助制造導彈用彈出式點火器模型,並取得了良好的效果。3D打印技術還可直接用于戰場的裝備維護與保障。目前,美國陸軍已向阿富汗部署移動實驗室。同時,美國陸軍也在加速3D打印技術實戰化部署,以提高戰時裝備保障能力,增強持續戰鬥力。利用3D打印技術可以及時打印毀損部件,然後由技術保障人員裝配起來,讓武器裝備重新投入戰場。(本報記者 魏萊 本報駐美國特約記者 諶莊流 張亦馳)

來源:http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/2013-05/09/m_124687173.htm

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