Как можно использовать 3D печать для нужд обороны? Вы уже знаете, что аддитивные технологии широко применяются в множестве областей человеческой деятельности, в том числе морской, аэрокосмической и автомобильной. Следовательно применение 3D печати для обороны не должно быть чем-то удивительным. И мы видим движение в этом направлении. Расходы американских военных на 3D печать растут и ожидается, что их объем будет равен 1,7 миллиарда долларов к 2027 году.
Учитывая, что военных прежде всего интересует разработка легких материалов и снижение стоимости производства для БПЛА, то очевидно, что это будет главным направлением разработок. Тем не менее, этим интерес военных к 3D печати не ограничивается и мы решили привести список направлений в области аддитивного производства, в который ожидается приток заказов от оборонного сектора.
Самый большой принтер для печати металлом
Американские военные настолько убеждены в преимуществах аддитивного производства, что в прошлом году даже объявили, что будут строить самый большой в мире металлический 3D-принтер. Командование систем наземных транспортных средств армии США DEVCOM работает над созданием принтера совместно с ASTRO America, Ingersoll Machine Tool, Siemens и MELD Manufacturing в Рок-Айленде. Принтер станет частью проекта Jointless Hull Project, целью которого будет печать монолитных (цельных) корпусов боевых машин. Когда об этом было объявлено, предполагалось, что разработка проекта займет около 14 месяцев, а принтер сможет печатать металлические детали длиной до 9 метров, шириной 6 метров и высотой 3,5 метра. Хотя на данный момент состояние проекта неизвестно, вполне вероятно, что он будет завершен в ближайшем будущем.
Взлетная полоса на 3D принтере
Еще один проект в оборонном секторе разрабатывает ITAMCO (Indiana Technology and Manufacturing Company), которая разработала взлетно-посадочную полосу для военных экспедиционных аэродромов с использованием 3D печати. Эти коврики для взлетно-посадочной полосы являются важным компонентом экспедиционных аэродромов. Их функция заключается в том, чтобы военные самолеты могли приземляться и взлетать на местности с мягким грунтом. До этого использовалась переносная взлетно-посадочная полоса из алюминиевых плит, которая уже исчерпала свой ресурс. ВПП изготавливалась на 3D-принтере M290 немецкой компании EOS и оказалась гораздо более легкой и прочной, чем алюминиевый предшественник.
Партнерство армии США с Университетом Южной Флориды
В то время как армия США регулярно сотрудничает с компаниями для постепенного внедрения новых технологий, американские войска также сотрудничают с некоторыми университетами. Недавно ученым из Университета Центральной Флориды удалось напечатать на 3D-принтере магниевый сплав, получивший название WE43. Американские солдаты вынуждены таскать чрезвычайно тяжелые сумки и снаряжение, а с помощью WE43 армия США планирует снизить вес экипировки без снижения защищенности личного состава.
Корабельный винт, напечатанный на 3D-принтере
Известная французская компания Naval Group уже несколько лет использует 3D-печать для решения самых разных задач. В 2021 году, благодаря аддитивному производству и, в частности, процессу WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), Naval Group напечатала винт корабля на 3D-принтере. Винт, состоящий из пяти 200-килограммовых лопастей, затем был установлен на «Андромеде», корабле для поиска мин. С помощью технологии создатели винта значительно сократили время строительства и свели к минимуму количество используемых материалов.
ВМС США и аддитивное производство
ВМС США уже много лет реализуют несколько проектов аддитивного производства. Цель состоит в том, чтобы повысить маневренность и эффективность кораблей, выполняющих миссии посреди океана, особенно когда речь идет о производстве запасных частей. Вот почему Военно-морская академия США вложила средства в металлообрабатывающий станок Xerox ElemX. Они используют его для разработки запасных частей для подводных лодок и кораблей. Благодаря этому, флот имеет гораздо более короткую цепочку поставок и производит компоненты самостоятельно.
Astro America разработала корпус боевой машины на 3D принтере
Applied Science & Technology Research Organization, она же ASTRO America, не так давно подписала контракт с Сухопутными Войсками США для реализации проекта цельного корпуса боевых машин. Эта программа спонсируется институтом промышленных инноваций при Министерстве Обороны США. Главной целью является снижение времени производства боевых машин, снижение издержек и веса транспорта при сохранении ее защищенности.
Казармы на 3D принтере
Компания ICON, специализирующаяся на строительстве с помощью 3D печати, также разрабатывает и проект казарм для военнослужащих. Центр разработки находится в Остине, штат Техас. Используя строительную систему ICON Vulcan, которая представляет собой роботизированный принтер с управлением с планшета, удалось построить первые казармы для солдат. Принтер Vulcan работает с материалом на основе цемента. Итоговая конструкция состоит из здания площадью 350 кв. метров, способного разместить до 72 солдат.
Корпус подводной лодки, напечатанный на 3D-принтере
За прошедшие годы оборонный сектор нашел способы применения 3D-печати во многих областях — на земле, в воздухе и на море. Для этого проекта Национальная лаборатория Оак-Риджа (ORNL) в партнерстве с Лабораторией прорывных технологий ВМС США помогла создать первый в военной истории корпус подводной лодки, напечатанный на 3D-принтере. Используя технологию ORNL FDM Big Area Additive Manufacturing (BAAM), команда изготовила 9-метровый корпус с 6 секциями из композитного материала. Подлодка была произведена быстрее и дешевле, чем при использовании традиционных методов производства. Несмотря на то, что все еще проводятся испытания, есть признаки того, что вскоре появится больше подводных лодок, напечатанных на 3D-принтере.
На этом все! Спасибо за внимание!
