3D列印在國防中的出路在何方

業界對於3D列印這種顛覆性技術的探討已經有幾年的時間，很多文獻也都記載了按需列印零件在製造和補給鏈方面的優勢。但實際上，企業目前大多使用的還是傳統的零件製造方法，3D列印只用在早期研發和複雜零件方面。超初人們認為的，最終用戶按需列印零件，減少零件成本和提高可用性的優勢並沒有顯現出來。

據德勤會計師事務所統計，21世紀10年代中期時，人們對3D列印的預期降至了低點，到2017年左右才開始提升。據該事務所最新技術預測報告，3D列印市場開始健康增長，今年的銷售額超過了27億美元，到明年可達30億美元。這種增長得益於可列印材料種類的增多，減少了材料等待時間。可列印材料比五年前增加了一倍多。而且混合材料印表機也越來越普及。其中最大的變化是塑料材料開始向金屬轉變。

根據國防定向發展3D列印技術

製造商、國防機構和軍隊最終用戶一直在評估如何利用3D列印來降低成本，提高開發速度和提高補給鏈彈性。2018年歐洲防務局一份關於增材製造的報告指出，在初期生產批次或針對特定用途的少量或高度個性化的生產中，可以實現降低成本。報告也指出了3D列印面臨的一些難題，例如在準確度和誤差方面，傳統製造技術比當前最好的增材製造技術都好。另外，當3D印表機與更大的物聯網相連時，設計方案容易被黑客竊取，甚至製造零件的原文件圖紙也可能被篡改。

儘管如此，各組織還在繼續探討3D列印的各種優勢。2018年，芬蘭、法國、德國、荷蘭、波蘭、瑞典和挪威簽署了一份協議，開展「能源材料增材製造技術」（AMTEM）項目。在法國的帶領下，15個歐洲研究組織和企業會研究3D列印在生產未來炸藥和推進劑方面的潛能。

AMTEM項目於2019年3月正式啟動，需要四年的時間來評估合適的材料和相關的3D列印技術。根據設想，這些新技術可能帶來更高性能的彈頭和推進劑，同時確保更快、更低成本地生產小批量產品和進行快速成型。甚至還可能研發出新的彈藥和導彈方案，提高作戰性能。

前線3D列印

在前線部署的作戰單位，尤其是在位置偏遠，基礎設施很少的地方，裝備無法使用後，要得到補給很困難，可能需要幾周甚至幾個月的時間。美國海軍陸戰隊就常遇到這樣的情況。

海軍陸戰隊正在探索用幾個3D列印方法來提升戰備和任務效能。1月，陸戰隊宣布成功在幾輛M1A1「艾布拉姆斯」坦克試驗了3D列印的葉輪。陸戰隊現在計劃在原件磨損和無法快速獲取到替換件的情況下，使用3D列印零件。

葉輪是一種能對坦克發動機有效除塵的裝置，可保持過濾器清潔，避免其臟污後降低坦克性能。雖然3D列印葉輪的成本較高，但優點是速度快。

美國第31海軍陸戰隊遠征隊（31MEU）是一支永久部署的部隊，它也用3D印表機列印了所需的零件。今年4月，該部隊宣布，其F-35B戰機使用了由戰勤單位列印的一個零件。這是由起落架艙門使用的簡單塑料保險杠，如果沒有它，就要等待整個門的替換件，耗時而且價格也不低。該單位還開發了3D列印的鏡頭蓋，用來保護其部署在地面上設備上價格昂貴的攝像機。這些零件模板現在已經可供其他以後有類似需求的單位使用。

雖然3D列印還需要攻克一些技術難題才能使它比傳統方法更具經濟優勢，但它帶來的好處也是設備製造以及前線需要快速獲得零件以保持戰備的單位所無法拒絕的。希望未來看到這種技術有更多新創性的使用方法。

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