3D打印并非武器界“神笔马良” 小米7对标华为P20

2019-11-16

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  近日美国陆军工程师研发中心操作世界上最大的混凝土3D打印机在40个小时内打印出了一个46.45平方米的军营小屋。

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  ①

图① 全球最大导弹生产商雷神公司使用3D打印技术制作的导弹部件。

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  ②

图② 美国海军3D打印出迄今为止最小的无人机CICADA。

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  ③

图③ 3D打印出F-35联合攻击战机机翼。

  美国3D打印手枪余热未减近日北约“三叉戟接点”军演又传出动用3D打印备件修好了因寒冷而引起故障的卡车、坦克的消息。“3D打印制造备件可以立即交付无需等待从仓库运零件来。”北约秘书长斯托尔滕·贝格在北约工业论坛上说。在维修过程中有时卡车上一个2.51美元的灭火帽从美国运输过来就需要126天。

  除了打印零部件日前韩国军营还打印出了训练用地雷与迫击炮弹并预计将在2025年常规性采用3D打印设施。除此之外英军未来“科幻战舰”也可能采用3D打印武器包括打印无人机群、电磁炮或激光炮等。那么通过3D打印技术制造的武器装备能在战场上大显神威吗?还是会因太过脆弱而被打趴?

  适宜打印武器零部件与复杂结构件

  “从技术原理上讲3D打印可以满足军事上对普通装备的需求带来一种移动式、快捷性的备件保障模式。”国防科技大学前沿交叉学科学院国家安全与军事战略研究所所长、国防科技战略研究智库研究员朱启超对科技日报记者表示。“3D打印在军事上是有特殊用途的。”军事科普作家俞硕举例道当卡车的液压管路接头或者点火帽在紧急情况下出现故障3D打印可以缓解燃眉之急。

  始于1892年的3D打印技术受限于打印材料与打印方法发展一直比较缓慢。近年来3D打印产品才开始应用于食品、建筑、医疗卫生、航空航天等多个领域随着3D打印技术在金属零部件制造上取得较大进展各大国开始探讨其在武器装备制造与维修中的应用。

  在武器装备研制、制造、维修与复杂结构件的生产等方面3D打印应用前景广泛此外伪装防护设备制作、后勤保障以及医疗部件及救助用具制作的应用也逐渐增多因而逐渐成为世界军事强国注意与争夺的焦点。

  2012年美国在重整制造业计划中将3D打印技术列为重点发展的11项技术之一还于2012年与2013年部署了两个基于3D打印技术的移动远征实验室验证基于3D打印技术的装备维修保障。

  3D打印对军用武器及设施维修疗效显著能直接在战场上把需要的零部件“打印”出来及时、精准完成受损装备的维修保障快速恢复作战能力;从3D设计到零件加工的完成仅需几小时到几十小时不需要传统制造方式的铸锭、制胚、模具、模锻等过程可以快速低成本地进行原型机生产;整个生产过程数字化可随时修正、随时制造成形几乎任意形状的零件;特别是对复杂结构零部件的制造周期明显缩短;必要时可由后方设计人员根据前线维修需求临时设计新的维修工具。

  批量化制造效率过慢且条件苛刻

  传统制造是以多余材料去除与切削加工为主的减材制造3D打印是一种“自下而上”材料累加的制造方法被称为增材制造技术。相关资料显示3D打印已经有十几种成形方法主要分为两类第一类是基于激光技术的成形方法比如立体光刻、选择性激光烧结等;第二种是非激光技术的快速成形方法比如三维打印、熔丝沉积等。

  然而这种方式制造的军用装备显露出了不可避免的缺陷。“一层一层打印的方式确定军用打印成品一般尺寸不会太大效率低强度与质量堪忧。”俞硕举例道一台3D打印机50分钟左右生产一个小型备件而传统基于模型浇注的方式可能一分钟就能生产好几个。此外众所周知3D打印手枪与武器受材料性能限制既不承压也不受力用几次便会损坏。

  国外发布的资料显示3D打印材料包括热塑塑料、尼龙、特制刚性透明材料、聚丙烯、钛合金、碳纤维等近20种涵盖了目前绝大部门工业产品采用的材料类型加上现有3D打印技术制作的零部件最大尺寸可达立方米级满足武器装备绝大部分零部件的制作需求。

  对此朱启超持怀疑态度:“难在打印材料是否符合要求。特种装备对材料要求极高比如合金就涉及到金属材料的配比这直接影响装备的使用寿命否则打印产品不符合要求也没法使用。”他指出3D打印作为一种制造技术受材料制约此外零部件使用中需要承受何种程度的高温、高压、耐腐蚀环境也是需要考虑的。否则3D打印即使可以打印出外形漂亮的产品但也可能不敷使用。

  俞硕对此看法也表示了认同:“假如武器装备要在高温、高压环境中作战必须要依靠非常难的成形技术才能保证武器装备的强度。”他认为3D打印卡车是不可能的不仅因为卡车尺寸太大最关键的是卡车的梁与框架等受力部件都是无法打印的。

  多位专家还指出受技术、成本的限制3D打印技术难以取代大规模流水线生产。此外目前3D打印成品的精度还不尽如人意打印效率还远不能适应大规模生产的需求。“卡车生产线一天生产成百上千辆3D打印生产一辆可能好几天。”俞硕说。

  发展更偏重零件多样化与自身小型化

  “从世界范围看军事上3D打印不是很普遍毕竟作为新型制造技术还在探索中也不是每个国家都能用上这个技术。”朱启超说“尽管现在这种技术出现在了北约军队中但事实上它的军事应用落地还是很难。”俞硕表示:“大部分国家还没有应用主要是没找到合适的军事用途。”

  资料显示未来3D打印技术在军事领域的发展主要体现在提升材料多样性以满足武器装备零部件多样性需求;3D打印系统向小型化方向发展适应野外战争迅速精确保障要求。据报道美军为战场官兵研发了一款小型3D打印机可以放在官兵的背包中并在战场中使用。

  “3D打印实验室随军前行是可以的但必须是一米内的小型集装箱才能现实用于打印小零件。”俞硕说假如真的扛着房子大小的设施前行在军事上非常碍事。此外3D打印的效率也是将来应用的重要考量“半小时修复受损装备是有价值的假如要花一天时间那就没价值了修什么?敌人都来了。”俞硕认为武器装备零部件损坏更现实的途径是购买一个新的只有在偏远地区3D打印机才适用“它的效费比很低大概打印上千次产品才能收回成本。因此普遍性随军前行不乐观。”

  至于风洞试验中是否能使用3D打印制成的飞机、导弹、火箭模型来获取试验数据俞硕认为这些复杂模型传统工艺做起来比较复杂3D打印的效率反而会高一些。朱启超则表示3D打印与风洞试验能否兼容仍旧取决于风洞试验所需模型的材料是否达标。(记者 唐芳)

以下来自科技消息

随着过年越来越临近大家对于各家的旗舰手机也是越来越期待。最期待的应该就是小米7三星S9与华为的P20了这几款手机将会成为今年开春的一个非常重要的发布节点极有可能扎堆发布。

著名的科技博主:@C科技在微博上表示华为已经发出了正式的邀请函P20的的发布会将会在2月25号正式发布并且在微博中也提到了P20的屏幕以及处理器等。最关键的他表示小米肯定也会在2月底发布小米7手机又是一波火星撞地球啊~

2月底发布的小米7届时极有可能成为华为P20最大的竞争对手。外观方面我们之前已经提到小米7无疑会采用当下大火的的全面屏设计而且能够确定的是将会采用三星提供的6.01英寸18:9的OLED显示屏预计屏占比高达95%。

硬件方面小米7将搭载首发的骁龙845处理器因此对小米来说今年小米7的销量也会只增不减此外也不会再出现同小米6一样处理器供货不足导致断货的问题。话说回来现在国产厂商也没有几个敢继续耍猴了。

根据我们之前得到的消息小米7将会首次采用无线充电技术。人脸识别也非常有可能加上到时候小米7应该会极大的冲击到P20的位置。究竟孰是孰非我们2月底见吧~

2月底发布的手机你最期待谁?

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