3d打印技術(shù)及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

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1、加工工藝設(shè)備3D打印技術(shù)及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用金大元(中國電子科技集團公司第三十六研究所，浙江嘉興314033)摘要：近年來，迅猛發(fā)展的3D打印技術(shù)為制造技術(shù)帶來了的一場變革。本文闡述了3D打印技術(shù)的基本概念和發(fā)展狀況，介紹了3D打印設(shè)備及其工作原理，給出了選擇性激光燒結(jié)成形工藝等6種3D打印成型工藝，從飛行器零部件制造、無人機與模型飛機、裝備保養(yǎng)維修、太空制造和軍事電子5個方面論述了3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的最新應(yīng)用和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：3D打印；增材制造；快速成型；軍事應(yīng)用中圖分類號：TH164文獻標志碼：A3DPrintingandItsMilitaryApplica

2、tionJINDayuan(No．36ResearchInstituteofCETC，Jiaxing314033，China)Abstract：Nowadays，theemerging3Dprintingtechnologyhasbroughtarevolutionarychangeinthemanufacturingin—dustry．Thepaperintroducedthebasicconceptof3Dprintinganditsdevelopingstatusquo，summarizedthe6kindsof3Dprintingtechnology，disc

3、ussedthenewestapplicationanddevelopingprospectivefrom5aspectsincludingmanufactureofaircraftparts，droneandmodelplane，maintenanceandfixationofequipments，spacemanu{acture，andmilitaryelectronics．Keywords：3Dprinting。addictivemanufacturing，rapidforming，militaryapplication13D打印技術(shù)簡介近年來，3D打印技術(shù)為人

4、們所熟悉，并逐漸成為一種新興的制造方式，很多國家，包括美國、德國等都高度重視并積極推廣應(yīng)用該技術(shù)。3D打印技術(shù)的源頭應(yīng)追溯到2O世紀80年代起步的快速成型技術(shù)(RapidPrototyping，簡稱RP)。在制造業(yè)，傳統(tǒng)的加工方法是減材制造，即通過在材料毛坯上逐囤13D打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)件步切除多余材料來制造零件。3D打印技術(shù)是通過材料逐層添加，制造出三維物體的數(shù)字化增材制造23D打印設(shè)備及其工作原理(additivemanufacturing)技術(shù)。其基本的工作過程2．13D打印設(shè)備為：1)在計算機中利用CAD軟件設(shè)計出所需要物3D打印設(shè)備是3D打印技術(shù)的物理基礎(chǔ)，3D體

5、的三維模型圖；2)利用3D打印設(shè)備中的軟件，對打印設(shè)備的發(fā)展是3D打印技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要模型進行分層切片，得到各層截面的二維圖形；3)在部分。從廣義上來說，3D打印設(shè)備包括激光固化式設(shè)計文件指令的導(dǎo)引下，3D打印設(shè)備噴出固體粉末快速成型機、激光燒結(jié)式快速成型機、激光熔化式快或熔融的液態(tài)材料，使其固化為一平面薄層，第1層速成型機、貼片刻寫式快速成型機、電子束熔化式快固化后，在此基礎(chǔ)上再形成第2層_1]，如此往復(fù)，按速成型機、噴墨黏粉式3D打印機、熔融擠壓式3D順序逐層固化或粘結(jié)相鄰截面；4)去除打印過程中打印機、壓電驅(qū)動式3D打印機、氣動式3D打印機所需的支承材料，最

6、后形成三維物體。和電動式3D打印機[2]。3D打印技術(shù)通過三維至二維的轉(zhuǎn)化，在一定意2．23D打印設(shè)備工作原理義上簡化了物體的成型。其不僅具有快速、柔性化、1)激光固化式快速成型機的工作原理是通過低成本和低污染等特點，而且還具有能制造出傳統(tǒng)激光束照射液態(tài)光敏樹脂，使其固化為1層截面薄制造方法難以實現(xiàn)的復(fù)雜物體的獨特優(yōu)勢。3D打片，然后層層疊加，最終形成三維工件。印復(fù)雜結(jié)構(gòu)件示例如圖1所示。2)激光燒結(jié)式快速成型機的工作原理是在工作臺上鋪1層粉末，激光束對粉末進行有選擇的掃《新技術(shù)新工藝》加工工藝與設(shè)備l9新技術(shù)新工藝2015年第4期描，使粉末外表熔化而相互粘結(jié)，逐步形

7、成截面薄生。近似處理是將3D設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為通用STL層，而未被激光束掃描的粉末仍為散狀，自然形成對格式文件。分層切片是將3D模型轉(zhuǎn)化為一系列的后續(xù)層的支承；1層成形后，工作臺下降I層高度，二維截面圖，并形成打印機的控制指令。再鋪上粉末并燒結(jié)，如此循環(huán)，燒結(jié)出三維工件。2)打印過程是打印機讀取模型數(shù)據(jù)指令，逐層3)激光熔化式快速成型機與激光燒結(jié)式快速鋪設(shè)材料，形成一系列的截面層，這些截面層依次結(jié)成型機的工作原理基本相同，不同之處僅在于其粉合或熔融成最終的工件形狀。末被完全熔化，從而大大提高成型性能。3)后處理過程主要包括了工件與支撐材料的分4)貼片刻寫