Armia amerykańska uczy się i używa drukowania 3D, aby poprawić gotowość wojskową

Stark napisał, że drukowanie 3D "jest naturalnym rozwiązaniem dla armii", ponieważ oddział wojskowy pracuje nad ulepszeniem swoich technologii produkcyjnych. Dr Philip Perconti, dyrektor Laboratorium Badawczego Armii USA (ARL), mówi, że technologia "znajduje się na kluczowym etapie rozwoju."

Na otwarciu nowej zaawansowanej produkcji, materiałów i procesów (AMMP ), produkując centrum innowacji w Maryland tej jesieni, dr Perconti powiedział: "Armia chce być na czele tego zaawansowania technologicznego."

Dr. Perconti uważa, że ​​mobilna produkcja różnych części zamiennych i podzespołów jest na horyzoncie i nie jest w błędzie: Navy, Air Force i Marines już korzystają z tej aplikacji.

Drukowanie 3D może być wykorzystywane do poprawy gotowości, która jest dość szeroką kategorią obejmującą wszystko, od budynków i napraw po logistykę i utrzymanie. Nadrzędnym celem jest wysłanie jednostek z odpowiednią ilością sprzętu, aby utworzyć mobilną jednostkę do drukowania 3D na żądanie.

Mike Nikodinovski, inżynier mechanik i ekspert ds. Dodatków w dziale Army's Automotive Research, Centrum Rozwoju i Inżynierii (TARDEC) wyjaśniło, że różne miejsca w armii, takie jak Badań, Rozwoju i Inżynierii (RDECOM) oraz Centrum Badań Lotniczych i Rakietowych, Rozwoju i Inżynierii (AMRDEC), obecnie zwiększają gotowość i przyspieszają proces podtrzymywania, eksperymentując z drukowaniem 3D plastikowych i metalowych części.

"Naprawialiśmy części do Abrams M1. ... Robiliśmy projekty między-armią i Marine Corps, gdzie drukowaliśmy rzeczy takie jak wentylatory wirnikowe. Wiele rzeczy, które robiliśmy, to po prostu podstawowa wymiana jeden na jeden "- powiedział Nikodinovski. "Co można zrobić z dodatkiem do części produkowanej tradycyjnie? Wiele z nich staje się coraz bardziej wymagające, i to właśnie próbujemy stać na Rock Island - daj im możliwości, aby mogli drukować metalowe części, szczególnie jeśli chcesz ... długoterminowe zakupy części, w których potrzebujesz tylko pary sprzedawcy już nie działają i nie ma większego sensu wydawanie dużych pieniędzy na tworzenie narzędzi. Czy dodatki mogą być stosowane w celu uzupełnienia procesu utrzymywania, gdzie mogę, powiedzmy, wydrukować trzy części i zaoszczędzić cały czas, jaki potrzebował by znaleźć sprzedawców lub skonfigurować oprzyrządowanie? "

Produkcja dodatków jest bardzo różna z subtractiveprodukcji, co oznacza, że ​​szkolenie krytyczne jest zaangażowane.

"To ogromne przedsięwzięcie. Musimy nie tylko szkolić ludzi, którzy zamierzają dotknąć i uruchomić maszyny, ale także szkolić żołnierzy i inżynierów w zakresie możliwości i projektowania AM "- wyjaśnia Edward Flinn, dyrektor ds. Zaawansowanej produkcji w Rock Island Arsenal. .

"Musisz wyszkolić żołnierza w zakresie możliwości technologii wraz z tym, jak właściwie korzystać z urządzenia. Następnie można nauczyć samą społeczność projektantów korzyści płynących z dodatków, aby mogli rozpocząć projektowanie. "

Megan Krieger, inżynier mechanik w Centrum Badań i Rozwoju Wojskowego Inżyniera (ERDC), wyjaśniła, że Wykorzystywanie przestrzeni produkcyjnych w MWR (morale, opieka społeczna i rekreacja) w bibliotekach jest pomocnym sposobem na lepsze zaznajomienie personelu wojskowego z drukiem 3D. Wyjaśniła, że ​​w ten sposób "jeśli ludzie będą pasjonować się robieniem rzeczy, nauczą się o wiele lepiej niż gdyby byli po prostu wrzuceni w to."

Poza tym, że faktycznie uczą się korzystać z tej technologii , armia pracuje również nad opracowaniem nowych materiałów i narzędzi do projektowania do drukowania 3D

Dr. William Benard, starszy naukowiec zajmujący się kampaniami na rzecz rozwoju materiałów z ARL w stanie Maryland, powiedział: "Natychmiastowe wysiłki armii szukają gotowości, a w badaniach jedną z prostszych rzeczy jest po prostu zaprojektowanie nowych materiałów, które łatwiej można wydrukować, bardziej niezawodne w drukowaniu, właściwości są dobrze rozumiane - ten rodzaj rzeczy jako substytut, rodzaj bardziej bezpośredniego podejścia do obsługi istniejących części.

"Jednym z obszarów inwestycji, które ARL Robi to, aby to wspierać, i wiem, że inni w społeczności RDECOM również na nią patrzą, to naprawdę nowe narzędzia do projektowania dodatków. "

Armia musi także określić konkretną ekonomikę przyjmowania drukowanie 3d. Podczas gdy koszt jest mniejszy, gdy masz do czynienia z napiętym terminem, sytuacja się odwraca, gdy produkcja i kosztowność są ważniejsze w projekcie. Dodatkowe czynniki obejmują to, jak krytyczna jest potrzeba części, jak szybko powstają zmiany, co jeszcze zależy od konkretnego projektu i dokąd dokładnie armia wydaje pieniądze.

Tim Phillis, ekspedycyjny projekt produkcji dodatków Oficer ds. Badań Zbrojeniowych RDECOM, Rapid Fabrication Development Engineering Center poprzez Additive Manufacturing na polu bitwy (R-FAB),wyjaśnił: "My, naukowcy i inżynierowie, możemy rozmawiać o właściwościach materiałów i drukować temperatury w łóżkach, głowach drukujących i wszelkiego rodzaju materiałach, ale starsi przywódcy patrzą:" Co z tego? W jaki sposób ta technologia poprawia gotowość? Jak mogę utrzymać systemy i żołnierzy gotowych do drogi? "I tego właśnie się uczymy."

Dr. Aura Gimm, która w czasie przeprowadzania wywiadu kierowała programami badawczymi zrzeszonymi w MIT w Instytucie Nanotechnologii Żołnierzy, powiedziała: "Tworzenie elementów dekoracyjnych jest jedną rzeczą, ale jest coś innego, jeśli próbujesz stworzyć ładowanie lub uruchamianie części, które mogą zawieść.

"Standaryzacja i upewnienie się, że mamy metrologię lub metryki do testowania i oceny tych części, będzie dość krytyczna, ponieważ [przedmioty wykonane z dodatkiem] mają być faktycznie można go użyć w terenie. Ponieważ jedną rzeczą, której nie chcemy, jest posiadanie tych części ... nie działają zgodnie z oczekiwaniami. "

Dr. Perconti zgodził się:

"Ostatecznie naszym celem jest umożliwienie kwalifikowanym komponentom, które są nieodróżnialne od tych, które zastępują. Pamiętaj, że kiedy bierzesz udział w systemie uzbrojenia i zastępujesz go dodatkiem wyprodukowanym, kładziesz życie na linii, jeśli ta część nie jest w pełni sprawna. Musimy więc być bardzo pewni, że cokolwiek robimy, rozumiemy naukę, rozumiemy produkcję i rozumiemy, że dostarczamy wykwalifikowane części dla naszych wojowników. "

Aby zakwalifikować drukowane części 3D do użytku armii, materiały muszą najpierw zostać zakwalifikowane.

"Następnie musisz zakwalifikować swoją maszynę i upewnić się, że produkuje ona powtarzalne części, a następnie zakwalifikować proces do części, którą budujesz, ponieważ "Prawdopodobnie będą mieć różne zestawy parametrów dla różnych geometrii dla różnych części, które zamierzasz zbudować", wyjaśnił Olson.

"To nie tak, że możesz po prostu nacisnąć przycisk i iść. Po obu stronach jest dużo inżynierii. Nawet projekt twojego układu kompilacji będzie wymagał pewnej iteracji, aby twój układ był taki, aby część była drukowana poprawnie. "

Jedną z solidnych aplikacji do drukowania Army Army jest oprzyrządowanie, ponieważ zmiany w tym procesie są Potrzebują wszelkich zmian technicznych.

"Możesz szybko uzyskać zwrot z narzędzi", wyjaśnił Flinn. "Proces projektowania odbywa się, ale produkcja może odbywać się w dni zamiast tygodni ... Do prototypowania lub dow głównym nurcie produkcji, mogę mieć narzędzie wykonane [addytywnie] i gotowe do pracy w ciągu 24 godzin. "

Poprawne zastosowanie drukowania 3D pozwoli żołnierzom rozmieszczonym na całym świecie zrobić prawie wszystko, czego potrzebują w pole.

"Jakie misje możemy rozwiązać? Znajdujemy różne rzeczy "- powiedział Phillis. "Humvee są martwe, ponieważ nie mają czapek gazowych. Albo czapka gazowa pęka. Kiedy go zamawiają, muszą siedzieć tam przez 30 dni lub 45 dni, lub tak długo, jak to konieczne, aby dostać się do systemu zaopatrzenia.