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《美国海军利用增材制造技术修复航母关键部件》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 冯瑞华
  • 发布时间：2019-01-03

  • 美国海军舰员利用增材制造技术成功修复了“斯坦尼斯”号航母（CVN 74）上商业宽带卫星终端的旋转接头。这种旋转接头在与卫星系统保持良好的电气连接的基础上，可避免数据传输电缆打结，一旦出现故障会影响航母上的互联网连接质量。当旋转接头失效后，采用传统方法进行部件更换通常需要4-8周，而利用增材制造技术仅用一天时间就完成了临时修复，使航母能够继续正常工作。此次修复工作的顺利完成展示了增材制造在船用部件实时修复方面的潜力，随着未来海军对舰队维护能力的要求的提高，增材制造技术的应用范围有望进一步扩展。

  • 原文来源：http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=385843
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  • 《增材制造》
    • 来源专题：数控机床与工业机器人
    • 编译者：杨芳
    • 发布时间：2015-05-15
    • 增材制造 基于3D打印技术的摇滚演唱会 上周，黑色安息日摇滚乐队在法兰克福的表演带给德国摇滚歌手极大震撼，就在同一时间，另一支乐队也在法兰克福会展中心的一个大型会堂里准备自己的演出设备。实际上，这支乐队在此之前还没有接触过自己要演奏的乐器；这是因为他们所使用的乐器是在演出前一天才用3D打印机打印出来。 当时，欧洲模具展也在法兰克福会展中心举行，该展会是一个全球性展会，为来自世界各地的模具制造、机床制造和准备开设工厂的工程师提供了一个交流平台。欧盟模具展已经举办了20年，不仅展出传统生产技术设备，如焊接、机械加工和注朔成型技术设备，新近出现的3D打印技术设备也出现在了本届展会上。3D打印技术又被称为增材制造技术，是指利用添加材料的方法来制造实体物品的技术。根据欧洲模具展公布的信息，3D打印设备已经有20种不同的方式打印方式，使用的打印材料除了朔料、金属之外，越来越多的其他材料也能被用与3D打印。 大卫·阿杜·阿毗基和其他乐队成员在欧洲模具展上表演所使用的电吉他、电子琴和架子鼓都是使用3D打印技术设备打印出来的，这他们的表演最吸引人观众的地方。大卫他们的表演想人们展示了3D打印技术发展的两个重要趋势。第一个趋势：人们利用3D打印技术，不用花多少钱就能成为一个生产商。 使用3D打印机来制造乐器已经不是什么新鲜事了。此前，在位于新西兰奥克兰的梅西大学，有一个名叫奥拉夫·迪戈尔的机电一体化教授，他喜欢弹吉他，曾使用3D打印机制造了一些乐器。随着奥拉夫·迪戈尔的设计乐器的品质不断提高，奥拉夫·迪戈尔将自己制造的乐器图片发表在了自己的博客上；不久就有人联系奥拉夫·迪戈尔，表示愿意购买这些乐器。在2012年，奥拉夫·迪戈尔成了一个叫做“ODD 吉他”的公司，进行小规模地制造乐器。ODD吉他公司每一把吉他都是按照买家的要求定制，因此，每一把吉他都是独一无二的。ODD吉他公司在销售了20多把吉他后，奥拉夫·迪戈尔将销售定制3D打印吉他的业务转给了一个名叫“3D系统”的美国公司，正是3D系统公司为大卫·阿杜·阿毗基他们制造了在欧洲模具展上表演用的乐器。 “沃雷斯联盟”是一家3D打印技术行业资讯公司。在沃雷斯联盟主办的一次展会上，奥拉夫·迪戈尔声称：“销售3D打印技术制造的产品，几乎不会遇到资金危机。”3D打印机能按照买家要求打印吉他，因此，制造厂商不会有任何库存问题。此外，3D打印机电整个制造产品的过程都由电脑软件控制，如果要对产品进行修改，直接用电脑软件修改即可，无需调整价值不菲的生产设备。例如，一些吉他买家告诉奥拉夫·迪戈尔他们想要在电吉他上嵌木板，以保证吉他声音的纯正，奥拉夫·迪戈尔随即按照他们的要求进行了调整，虽然在奥拉夫·迪戈尔看来，在吉他上嵌不嵌木板，发出的声音根本没有任何区别。 第二种趋势：将传统加工技术与3D打印技术相结合。奥拉夫·迪戈尔对此解释道：“你能用3D打印机打印出所有东西，但所有东西都要用3D打印机来制造，这就有点过了。”因此，奥拉夫·迪戈尔制造的吉他、架子鼓和电子琴都使用了一些使用传统技术制造的零件和电子元件。（虽然3D打印机也能打印出电子元件。）奥拉夫·迪戈尔的想法是用当前最好的加工方法来制造乐器。奥拉夫·迪戈尔制作了一把名叫“蒸汽朋克”的电吉他，“蒸汽朋克”的内部装满了转动的齿轮；“蒸汽朋克”这种精细的结构如果使用常规机床制造，将是十分困难。 在欧洲模具展上，人们还见到了将传统技术和3D打印技术相结合的其他应用领域。德国DMG Mori Seiki公司是一家在德国和日本都有生产基地的工业机床制造商，该公司在本次欧洲模具展上，想人们展示了他们制造的融合3D打印技术和传统加工技术的混合加工技术机床原型，该机床自身能存储金属粉末，利用激光将金属粉末融化，并将融化后的液态金属一层层地焊接在一起；除了这种激光打印设备，该机床还配有多轴联动铣削头，能将工件上多余的材料去除掉，从而加工出高精度零件。 3D打印技术看起来还不错吧？大卫·阿杜·阿毗基对此已有了深刻印象，但大卫·阿杜·阿毗基认为要是对3D打印机还做一些改进，做出的乐器会更好。不论怎样，这些3D打印机打印出来的乐器足以让奥齐·奥斯本和其他黑色安息日摇滚乐队的成员大吃一惊了。
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  • 《美国军方增材制造技术发展规划》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-12-29
    • 增材制造（AM）对全球技术进步的影响是深远的，美国军方更是把AM技术视为未来重要的装备材料制造技术。从美国国防部（DoD）的规划部署来看，美国空军、陆军、海军、海军陆战队都在努力推进AM材料、工艺和制造技术的投资和应用推广力度。 美国正在大力振兴工业制造业，其中的一项努力是大力拓展增材制造技术所具备的有效设计和快速样机制造能力。美军每个军种以及大部分供应基地和军械库，都在进行独立的增材制造技术研发及应用。因为相较其他制造技术，增材制造技术在时间和成本、复杂性和定制需求、技术新颖性方面都更满足国防部的要求。 增材制造技术满足美国国防部的多方需求（Defense AT&L） 目前，美国空军和美国海军都已经制定了增材制造技术战略实施计划，陆军也正在进行相应技术实施规划草案的制定工作。 美国空军的增材制造战略规划 在美国空军的增材制造战略实施计划中，增材制造技术的开发基于现在、近期和长期三步走策略，并结合了以下9个关键技术挑战的解决： √ 材料标准和可用性 √ 零件选择 √ 技能组合开发 √ 配置控制 √ 重复性 √ 网络安全 √ 部件验证和资格认证 √ 流程验证和资格认证 √ 逆向工程 作为近期目标美国空军将以集中方式开发限定目标非关键部件的选择性增财制造功能。并在国防部供应商中建立可共享和扩展的增材制造设备、培训、流程、工具、后处理程序等的相关标准。美国军方的长期愿景是建立增材制造全球制造网络，以实现按需打印流程来降低成本并有效提高军队灵活性。 美国空军增材制造能力发展路线图 美国空军还进行了一系列功能性增材制造技术演示项目。包括利用Direct-Write Plasma技术打印了MQ-9 Reaper无人机的铜制天线、高温碳纤维复合材料的打印以及用Images of Silver Ink技术将弹性混合电子打印到PEEK（底部）上等。其中利用选择性激光烧结制成的高温聚合物复合材料将适用于极端环境材料，可用于下一代战斗机喷气机的前缘和后缘。 左上：Direct-Write Plasma技术打印MQ-9 Reaper无人机铜制天线、右上：选择性激光烧结技术制成高温碳纤维复合材料、下： Images of Silver Ink技术将弹性混合电子打印到PEEK（聚醚醚酮）上 美国海军的增材制造战略规划 美国海军部在增材制造技术开发及应用方面具有完善的组织结构。海军增材制造执行委员会（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海军副协助秘书组成，负责研究，开发，测试和评估。该委员会联合海军多个部门研究并发布了海军增材制造实施计划（IP）。美国海军增材制造实施计划 V2.0确定了以下五个目标 ： √ 增加增材制造系统的开发和集成。 √ 培养对增材制造零件进行认证的能力。 √ 增材制造框架和工具进行数字标准化，实现端到端流程集成。 √ 建立美国海军先进的集成数字化制造网格。 √ 对海军员工的增材制造教育、培训和认证的流程化 除了这些广泛的目标之外，DON AM IP V2.0还打破了要克服的特定重点领域和实施挑战，同时还展示了跨越2017年至2021年的进展里程碑和示范。 DON AM IP V2.0 Progression Milestones and Demonstrations 美国陆军的增材制造战略规划 美国陆军的增材制造的具体实施计划目前正由美国陆军装备司令部制定中。据悉，陆军增材制造技术路线图（AAMTR）包括15个技术目标，65个有序活动，以及跨越设计、材料、流程和价值链四个重点领域的241个要求。 陆军增材制造技术路线图在国防部路线图基础上又细化了要求 美国陆军规划的增材制造应用领域包括： √ 维护和维护， √ 新部件/系统的生产和采购 √ 增材制造在急需和远征环境中的应用。 此外，陆军计划还详细阐述了成功实施增材制造技术必须解决的其他几个非技术关键推动因素，包括文化变革，劳动力发展，数据管理和政策变革等。
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