淺談國防領域的3D列印零部件快速修復技術

原標題:淺談國防領域的3D列印零部件快速修復技術

科技媒體3D列印網訊 澳大利亞國防科技集團(DSTG)是澳大利亞負責國防科技研發的領先機構，隸屬於澳國防部，其前身為澳大利亞國防科學技術組織（DSTO）。DSTG國防研究員凱文·沃克（Kevin Walker）表示：「相比於製造新部件，對現有軍用飛機部件進行維修加固通常可以提高成本效益與效率。DSTG與皇家墨爾本理工大學（RMIT）及行業合作夥伴一起，開發了激光增材製造維修技術，可以對腐蝕、磨損和疲勞裂紋等故障進行修復。在某些情況下，我們甚至可以使被修復零件的性能比原來更好。」

沃克的團隊使用增材製造技術來修復F/A-18飛機的方向舵防旋轉支架，這種維修方法已經通過了設計驗收和飛行認證。另一個例子是利用增材製造來維修C-130J「大力神」軍用運輸機的起落架部件。沃克解釋道：「C-130J中起落架部件有4個，通常情況下，每過6年，大約有2~3個部件會由於腐蝕而出現故障或隱患。「對於這種起落架部件，我們開發了一種使用激光熔融增材製造列印不鏽鋼粉末的修補方法，預計這將比原始部件的4140鍛鋼具有更好的耐腐蝕性。」

作為與美國、英國、加拿大和紐西蘭技術合作計劃的一部分，澳大利亞國防科技集團正在與國際合作夥伴共同研究在軍事基地增設增材製造設備與材料的可能性。目前的工作重點在於量化增材製造過程中出現的性能變化。這對所有應用都很重要，尤其是解決航空航天應用認證問題。沃克說：「例如，美國海軍已經在艦船上安裝增材製造設備，所以我們在這個領域有很多共同利益和合作基礎。在前沿部署的基地內對部件進行維修將簡化後勤保障流程，進一步縮短軍用平台的維修時間，加快其重新入役的速度。」

簡單地說，維修人員可以向海外部署的國防平台上傳CAD文件，並在需要時列印零件。這將縮短後勤補給時間，並且不再需要裝滿備件的大型倉庫，從而以更低的成本提高了作戰戒備水平。增材製造還有望在保持與傳統鑄鍛件相當強度的基礎上，顯著降低幾何形狀複雜的零部件的重量。

沃克承認，儘管利用增材製造技術製造和全面維修關鍵部件可能還需要五到十年之久，但他的團隊正在通過全球技術合作計劃等途徑為實現這一目標作出努力。這項工作目前已經在零部件幾何複位（非結構件）修復、二手和三手零件製造等方面取得了階段性成果。