Петнаест примена адитивне производње у области националне одбране

Jul 05, 2022

Технологија адитивне производње је одувек била широко коришћена у многим областима, укључујући поморство, ваздухопловство и аутомобилску индустрију, са својим моћним функцијама. Наравно, све више га усвајају и одељења одбране широм света. У ствари, очекује се да ће до 2027. вредност војне индустрије 3Д штампања достићи 1,7 милијарди америчких долара.

С обзиром на потражњу за већом брзином, мањом тежином и нижом ценом војних производа, несумњиво је најприкладније изабрати технологију адитивне производње за постизање ових функција. Наведени су неки случајеви примене технологије 3Д штампе у области националне одбране у разним земљама света. Из ових стварних случајева можемо даље видети значај ове технологије у националној одбрани.

9-метални 3Д штампач дужине метар

Америчка војска је уверена у предности адитивне производње и 2021. године најавила је да ће направити највећи метални 3Д штампач на свету. Амерички ДЕВЦОМ Арми Гроунд Вехицле Систем Центер производи овај џиновски штампач уз помоћ АСТРО Америца, Ингерсолл Мацхине Тоол, Сиеменс-а и МЕЛД Мануфацтуринг Јоинт Мануфацтуринг и технолошког центра у Роцк Исланд Арсеналу. Овај штампач ће постати део пројекта бешавне каросерије, а крајњи задатак је штампање интегрисаног тела за кочију. Очекује се да ће пројекат трајати око 14 месеци, а коначни штампач ће моћи да штампа металне делове дужине 30 стопа, ширине 20 стопа и висине 12 стопа (око 9 метара × 6 метара × 3,6 метара). Иако у последње време немамо никаквих новости у вези са тим, пројекат ће вероватно бити завршен у блиској будућности.

Писта за 3Д штампање

Још једна примена у области војске и националне одбране долази од ИТАМЦО-а (Индиана Тецхнологи анд Мануфацтуринг Цомпани), који користи адитивну производњу за развој писте за аеродром војне експедиције. Ове простирке за писту су важан део експедиционог аеродрома (ЕАФ). Њихова функција је да се спроводе на слабијем терену како би војни авиони могли да слете и полете. Пре тога је коришћена преносива писта од алуминијумског лима, али како је застарела, војска је морала да пронађе иновативно решење. М290 3Д штампач немачке компаније ЕОС користи се за прављење лакших и издржљивијих модела за војну опрему Ратног ваздухопловства САД.

ЕкОне и његова војна јединица

Да би се убрзао развој моћне и робусне фабричке капсуле за 3Д штампање, ЕкОне је учествовао у имплементацији овог задатка након рада са више партнера. Конкретно, то укључује уговор од 1,6 милиона Дефенсе Логистицс Агенци (ДЛА). У овом процесу, ЕкОне-ова Биндерјет технологија се користи у војне сврхе због своје велике брзине, флексибилних материјала и лакоће рада, што може задовољити кључне потребе војске. За овај 3Д штампач дизајниран за војску се каже да може да прска лепкове и више од 20 врста метала, керамике и других материјала у праху. Поред тога, каже се да га јединствено кућиште и друге функције чине веома погодним за војне производе.

Алати за 3Д штампање за америчку морнарицу

Америчка морнарица такође користи адитивну производњу, а њихов марински корпус је открио способност 3Д штампања за развој нових алата за одржавање возила. Команда система маринаца ради са батаљонима за снабдевање и индустријским партнерима на производњи прибора за адитивну производњу за уклањање волана са метала путем технологије 3Д штампања. Ово је проблем који се често мора решавати у одржавању поморских возила. Производња адитива може помоћи у смањењу времена одржавања и припреме алата и може смањити стварно време чекања за такве делове на око 25 дана.

Сарадња између америчке војске и Универзитета Јужне Флориде на развоју лаке легуре магнезијума

У погледу разлога за технологију 3Д штампе, поред редовне сарадње са сродним компанијама, америчка војска сарађује и са неким универзитетима. Недавно су научници са Универзитета Централне Флориде успешно 3Д штампали легуру магнезијума под називом ВЕ43. Саопштено је да истраживачки развој овог материјала није случајност, већ из потреба војске. Амерички војници често морају да буду приморани да носе изузетно тешке торбе и опрему, па је веома неопходно смањити њихову тежину. Међутим, уз помоћ ВЕ43 и технологије ласерске фузије праха, америчка војска и Универзитет Централне Флориде су можда пронашли решење.

3Д штампање пропелера брода

Чувена француска компанија Навал Гроуп последњих година користи технологију 3Д штампања како би задовољила различите потребе. У јануару 2021. године, захваљујући процесу адитивне производње ВААМ (Вире Арц Аддитиве Мануфацтуринг), НавалГроуп је 3Д одштампао пропелер. Пропелер се састоји од пет лопатица од 200 кг и затим се поставља на Андромеду, брод за откривање мина. Тим који стоји иза пројекта објаснио је да су коришћењем технологије 3Д штампања у великој мери смањили време изградње и минимизирали количину употребљених материјала.

Шпанско ваздухопловство је унапредило свој процес 3Д штампањем

Производња адитива може помоћи деловима да постигну високу тврдоћу, високу чврстоћу и друге одличне карактеристике. Кроз унутрашње ојачање влакнима, истраживачи су развили различите алате и терминалне делове који могу да издрже оштре услове рада који су потребни када су компоненте изложене веома великим силама без икаквих грешака. У Мадриду, шеф радионице за хеликоптере шпанског ваздухопловства рекао је да сада покушавају да произведу сваки део кроз адитивну производњу и избегавају традиционалну производњу. Ове компоненте укључују алате за мерење контроле цурења за стајни трап хеликоптера или прилагођене кључеве за главне роторе хеликоптера.

Генерал Латтице и његови шлемови дизајнирани за америчку војску

ГенералЛаттице, софтверска компанија за 3Д дизајн, и америчка војска потписали су уговор о побољшању способности апсорпције удара војних борбених шлемова путем 3Д штампања и напредне геометрије мреже. За овај пројекат, компанија је развила сет алата за предиктивно моделирање за дизајнирање и генерисање материјала за кациге. У циљу побољшања заштите војника на бојном пољу и могућности опстанка након удара у главу, 3Д штампани материјали биће тестирани у реалном окружењу како би се проверили захтеви перформанси развојног командног центра војника.

Резервни делови у борбеним оклопним возилима

Аустралијска војска је користила решење за 3Д штампање хладним прскањем које је развио СПЕЕ3Д да дизајнира више десетина резервних делова за једно од својих оклопних возила. Ове компоненте су прошле многе тестове употребе на терену и сертификате, побољшавајући агилност аустралијске војске. На пример, штампане компоненте укључују поклопац точкова за који је било потребно само 29 минута да се направи, а укупна цена је 100 аустралијских долара. Машина која се користи у овом случају је ВарпСПЕЕ3Д, која има запремину штампе од 1000 к 700 мм и брзину од 1 кг у минути. Кроз увођење технологије адитивне производње, војска може да смањи време застоја оклопних возила и тако боље реагује на ванредне ситуације.

Америчка морнарица и производња адитива

Током година, америчка морнарица је радила на више пројеката адитивне производње. Циљ је да се побољша агилност и ефикасност тима који обавља задатке у океану, посебно у производњи резервних делова. Због тога је Поморска постдипломска школа (НПС) инвестирала у Ксерок ЕлемКс металне машине. Користили су ову опрему за дизајнирање резервних делова и алата за подморнице и бродове, што је омогућило Ксерок-у да има краћи ланац снабдевања и да производи компоненте по мери. НПС није једина компанија која је покренула пројекте 3Д штампања у поморству. У ствари, МаттерХацкерс је потписао 5-годишњи уговор са америчком морнарицом да обезбеди сву 3Д опрему која јој је потребна, као и курсеве обуке и одржавање.

Будући енергетски пројекти

Пројекат Футуре Енерги из УК ради у области истраживања, тестирања експлозива, производње нове енергије, моделирања експлозије, хемијске синтезе, термичке карактеризације и тестирања опасности. Циљ пројекта је стварање нових материјала који садрже енергију и дијагностичких метода за верификацију нових материјала. Адитивна производња ће се користити за развој нових формулација експлозива, које потенцијалним корисницима пружају многе предности, укључујући смањене трошкове складиштења и транспорта и побољшане перформансе. Цена се може прецизно прилагодити према захтевима и произвести у новом и сложеном дизајну, што је раније било незамисливо. Производни процес користи ЛабРам резонантни акустични миксер, који користи звучну енергију уместо физичких лопатица за мешање материјала, чинећи процес безбеднијим.

Астро Америца развија 3Д штампано тело кочије

Америчка војска је одабрала Организацију за истраживање примењене науке и технологије, такође познату као АСТРО Америца, за пројекат бешавног трупа. Програм подржава Институт за иновације у производњи, који има користи од Министарства одбране САД, и део је напора да се развију и испоруче алати за труп борбених возила помоћу 3Д штампања. Надају се да ће смањити време производње и смањити трошкове производње, док ће истовремено смањити тежину возила и побољшати његове перформансе и преживљавање.

3Д штампа барака

ИЦОН, 3Д грађевинска компанија, позната је по својим пројектима који укључују војску. У том циљу, компанија са седиштем у Аустину сарађивала је са Тексашким одељењем за војне послове, Логан Арцхитецтуре и Форт Струцтурес како би створила највећу 3Д штампану структуру у Северној Америци: камп за обуку у Центру за обуку Свифт Цамп у Бастропу, Тексас. Користећи ИЦОН-ов систем за изградњу Вулцан, роботски штампач којим управља таблет рачунар који може да користи материјале на бази цемента, компанија и војска су успешно изградили први 3Д штампан војни камп за војнике у којем ће живети. Коначна зграда укључује 3,{ {7}}зграда од квадратних метара која може да прими до 72 војника или пилота и да се припреми за следећу мисију.

3Д штампање трупа подморнице

Током година, министарство одбране је пронашло начине да примени 3Д штампање на многим пољима - на земљи, у ваздуху и на мору. У ствари, овај најновији пројекат америчке војске истражује релативно непознату област 3Д штампања: морско дно. У 2017. Национална лабораторија Оак Риџ (ОРНЛ) сарађивала је са Лабораторијом за дисруптивну технологију америчке морнарице у овом новом покушају, помажући у стварању првог 3Д штампаног трупа подморнице у војној историји. Користећи ОРНЛ-ову ФДМ технологију адитивне производње великих површина (БААМ), тим је произвео 30-концепт трупа са 6 композитних делова од угљеничних влакана. У поређењу са традиционалним методама производње, његова брзина производње је већа, а трошкови нижи. Иако се још увек тестира, постоје знаци да ће више 3Д штампаних подморница ускоро заронити у океан.

Универзитет у Мејну развија брод за логистичку подршку за америчке маринце

У марту ове године, Универзитет Мејн (УМаине) 3Д је одштампао два нова велика брода у свом центру за напредне структуре и композитне материјале у Орону, од којих се за један каже да је највећи брод за производњу адитива икада изграђен. Подразумева се да су два прототипа брода развијена за Корпус маринаца Сједињених Држава, дизајнирани као бродови за логистичку подршку, и да ће бити тестирани за употребу на терену од стране оружаних снага. Већи може да носи два 20-контејнера за пешачење, док други може да превози храну, воду и друге залихе за цео стрељачки одред у периоду од три дана. Оба нова брода су 3Д штампана мешавином више материјала композитних материјала на бази полимера ојачаних влакнима. Према УМаине-у, успела је да произведе и састави један од бродова за само месец дана. Ако се користе традиционалне методе производње, овај процес ће трајати до годину дана.