美國海軍將在今夏測試帶3D打印部件的V-22魚鷹

寂靜天花板

一直以來，美軍方都對3D打印在軍事領域的應用興趣濃厚，尤其是海軍。2016年5月17日，美國海軍航空系統司令部的（NAVAIR）與增材制造（AM）項目有關的官員在一次簡報當中介紹了他們的發展路線圖。

NAVAIR增材制造與數據鏈集成產品團隊（IPT）負責人Elizabeth McMichael與其老搭檔NAVAIR飛行器開發首席科學家Bill Frazier同時介紹了該項目迄今為止獲得了一些具體的成果，其中包括將在6月份首次試飛的帶3D打印部件的V-22魚鷹傾轉旋翼飛機。

McMichael在簡報會現場還展示了該部件的幾個復制品，其鏈接件和配件都是用鈦鋁合金Ti-6Al-4V制成的。

當我們在NAVAIR成立增材制造和數據鏈IPT的時候，在協調方面付出了大量的努力。”她說，“很多不同的部門在使用增材制造——但是這中間有很多人在做一些重復的事情，反而不能專注于一些與AM有關的重要問題，比如用它制造飛機關鍵部件之類的東西。”

根據NAVAIR與海軍部密切合作制訂的這份數字路線圖，有幾個重點領域浮現了出來。首先最關鍵的是，她說，“如果我們要使用AM來制造零部件，就需要確定如何制造，并要對這些部件進行質量檢驗和驗證，使其能夠安全地用于我們的飛機上。”要將這樣一個突破性的技術用于當前的軍事/工業商業模式質檢和驗證是繞不過去的。另外還需要一種數字化技術手段來管理所有與AM和制造相關的數據。“像這樣的顛覆性技術就需要一個顛覆性的流程來管理它和一個顛覆性的架構，因為在NAVAIR這些都沒有。我們需要一個架構來使你安全地擁有所有的數據，并通過一個唯一權威的來源來制造這些零部件。”McMichael說。“這就是我們試圖開發并展示的，它將與增材制造技術的開發并行。”

至于在過去一年里的收獲，她說，“是這種技術可以讓你走得比我們想象中的要快很多。” Frazier則介紹了一些技術方面的問題以及V-22零部件的3D打印和測試的結果，這中間有一部分是在賓夕法尼亞州大學應用研究實驗室和新澤西州Lakehurst的海軍空中作戰中心飛機分部完成的。

在提到飛機零件中經常會受到關注的金屬疲勞及裂紋擴展時，他說“這種材料并沒有疲勞的問題”。“這意味著對于今年夏天進行的這次飛行試驗，我們不認為它會有很大的風險。”McMichael 說。

據Frazier稱，NAVAIR在增材制造方面的努力涉及到三個層次，其中包含零部件驗證、發展設計師需要的經過統計學證明的數據，和獲取所需的的知識和經驗并將用于計算模型的開發，這個模型能夠幫助我們確定一個質量處理的區間，這樣我們就可以在不同的機器和共有上復制它并能夠保證零部件的質量。

“我們不想浪費時間和金錢去做不能復制的東西。”他說。鎖定該工藝絕對非常關鍵，McMichael補充說，“這不是我們擰擰旋鈕和轉盤就可以調整的東西”。

另外，如果要使增材制造成為海軍解決像零部件短缺、生產周期較長這類緊迫問題的可行解決方案的話，從設計到支持進行數字流程的集成也很關鍵。

“最終，我希望無論在哪里、無論何時，每當需要時，我們都能夠打印這些部件。”McMichael說。