4 способа, которыми военные США используют технологию 3D-печати

3D-печать стала большим шагом вперед в технологиях, позволив создавать продукты одним нажатием кнопки. В то время как любители определенно воспользовались преимуществами 3D-печати для изготовления костюмов и предметов коллекционирования с помощью чего-то вроде принтера Anycubic Photon M3 начального уровня, профессионалы смогли использовать ее для сокращения затрат, трудозатрат и времени завершения проекта. От 3D-печати выигрывают не только гражданские лица. Министерство обороны называет это аддитивным производством, но американские военные используют эту технологию разными способами. Пентагон и все подразделения вооруженных сил США настолько инвестируют в 3D-печать, что даже разрабатывают принтеры, превышающие средние по размеру.

Армия США добивается успехов в совершенствовании технологии 3D-печати, создав крупнейший в мире 3D-принтер по металлу. Он может производить корпуса для наземной техники слева и справа, потенциально сокращая время производства вдвое. Центр систем наземных транспортных средств армии США DEVCOM (GVSC) приступил к реализации проекта бесстыкового корпуса в 2021 году. Этот проект координируется и возглавляется генеральным подрядчиком ASTRO America вместе с несколькими другими субподрядчиками. Эдвард Флинн, директор Центра передового производства при RIA-JMTC, сказал (через армию США): «(Эта технология) открывает возможности наших возможностей».

Производство деталей для автомобилей — это лишь одно из применений аддитивного производства в армии. По данным Forbes, в 2022 году Министерство обороны написало отчет, в котором рекомендовало военным расширить использование аддитивного производства из-за того, насколько это полезный инструмент. Вот множество способов, которыми 3D-печать помогает военным США.

Удовлетворение потребностей цепочки поставок

Всякий раз, когда в цепочке поставок возникает дефицит, военные США обращаются к 3D-печати, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Когда возникает какой-либо дефицит, это может сдерживать планы, а когда это происходит в армии, это может стать вопросом между жизнью и смертью. На транспортных средствах устанавливается небольшое устройство, помогающее солдатам видеть в условиях низкой освещенности, называемое заглушкой люка. В 2020 году армия оказалась в дефиците из-за прекращения производства производителем.

Чтобы оформить заказ на замену у другого поставщика, потребовалось бы три месяца и 10 000 долларов США. Однако с помощью 3D-печати это заняло пару дней и при этом стоило совсем немного денег, и армия смогла напечатать две версии заглушки люка. В 2022 году ВМС США инициировали программу, в рамках которой поставщики компонентов для подводных лодок, пытающиеся удовлетворить требования компаний, занимающихся 3D-печатью, объединили поставщиков, чтобы обеспечить бесперебойную работу цепочек поставок.

Конечно, эти компании, занимающиеся 3D-печатью, должны были иметь возможность печатать металлом, иначе целостность подводных лодок не сохранится. Это выгодно подрядчикам подводных лодок, поскольку позволяет им разделить различные рабочие нагрузки с другой компанией. Многие подрядчики по подводным лодкам являются единственным поставщиком различных компонентов, что может создать большую нагрузку, когда намечаются сроки поставки новых подводных лодок.

Устаревшие детали не обязательно должны быть устаревшими.

Иногда в самолете или транспортном средстве есть компоненты, которые производители заменяют более эффективными, или же весь автомобиль больше не производится. Каждый род войск США сталкивается с проблемами, связанными с устаревшими компонентами, и это может привести к задержкам в сроках выполнения задач, а также к завышенным затратам. Министерство обороны искало способы решить эту проблему, и похоже, что 3D-печать — лучшее решение. Центр управления жизненным циклом ВВС (AFLCMC) нередко использует 3D-принтер для деталей старых самолетов, включая B-52, C-5M Super Galaxy и даже B-2 Spirit (бомбардировщик-невидимку).

ВВС уже много лет используют 3D-печать и сейчас изучают методы, которые повысят долговечность оборудования и одновременно уменьшат его вес, что может привести к лучшей экономии топлива для самолетов. Командование ВМС и Морских систем США (NAVSEA) начало изучать возможность аддитивного производства не только для устаревших деталей, но и для возможности печати этих деталей на судне, находящемся в море. Институт Роберта К. Берда (RCBI) при Университете Маршалла практически научил моряков на борту авианосца «Талса» настраивать, эксплуатировать и обслуживать 3D-принтеры, давая им навыки создавать компоненты по требованию, а не ждать возвращения в порт или прекращения поставок. .

Создать более легкое оборудование

Солдатам и морским пехотинцам приходится регулярно преодолевать большие расстояния по пересеченной местности в любую погоду, и они нередко делают это, неся с собой сотни фунтов снаряжения. Конечно, это, возможно, может сделать человека сильнее физически и морально, но, скорее всего, это утомит его еще до того, как он достигнет места назначения. Никто не причиняет вреда тем, кто истекает потом и тяжело дышит. Путем 3D-печати определенных компонентов военные могут облегчить свою нагрузку, позволяя им преодолевать те же расстояния с большей скоростью, сохраняя в запасе больше энергии.

Армейская исследовательская лаборатория заключила партнерское соглашение с Университетом Центральной Флориды, чтобы улучшить добавку, которую военные используют в своих 3D-принтерах. Целью этого партнерства является в конечном итоге производство легких компонентов для миссий, которые солдаты армии США будут использовать в полевых условиях. Облегчается не только полевая экипировка, используемая ботинками на земле. Научно-исследовательская лаборатория также разрабатывает легкие компоненты транспортных средств, такие как кронштейны, двигательные установки, вооружение и компоненты башни. В рамках армейской программы боевых машин нового поколения (NGVC) изучаются возможности использования титана и других легких металлов в качестве добавок.

Казармы и другие постройки

Корпус морской пехоты имеет доступ к сверхмощным 3D-принтерам, значительно большим, чем принтер Bambu Lab X1-Carbon Combo, который может использовать быстросохнущий цемент для «печати» бункеров, достаточно больших, чтобы вместить установленную на грузовике систему залпового огня. Более того, этот строительный принтер может построить эти бункеры менее чем за 36 часов. Это будет зависеть от размера бункера, но с использованием обычных средств на строительство бункера, достаточно большого для одной семьи, может уйти два дня или больше. В 2022 году Министерство обороны установило партнерские отношения с частным бизнесом и использовало аналогичную технологию для строительства трех временных учебных казарм площадью более 5700 квадратных футов каждая.

Генерал-лейтенант армии Дуг Габрам, командующий командованием по управлению объектами армии США, сказал (через Defense.gov): «Строительство объектов с использованием этой передовой технологии экономит затраты на рабочую силу, сокращает время планирования и увеличивает скорость строительства будущих объектов. » Материал, использованный в процессе строительства, является собственностью ICON, компании строительных технологий, выбранной для проекта, под названием Lavacrete. Он может выдерживать различные экстремальные погодные условия и имеет прочность на сжатие от 2000 до 3500 фунтов на квадратный дюйм.

Инженерный корпус армии США разработал 3D-принтер, который можно использовать в полевых условиях в рамках программы автоматизированного строительства экспедиционных сооружений (ACES). Один из ее 3D-принтеров, известный как ACES Lite, позволяет армии быстро строить конструкции, защищающие личный состав от шрапнели. ACES Lite можно подключить к любой бетономешалке, поместить в 20-футовый контейнер, загрузить и подготовить к работе за 45 минут, построив еще одну сторожку или даже бункер там, где это нужно армии.