近年来，随着3D打印技术（又称增材制造技术）的突飞猛进，它在军事领域的应用越发广泛。据美国媒体最新报道，目前美军广泛使用3D打印技术制造武器装备零部件，搭建防护掩体和营房等，其应用范围覆盖陆海空三军及国民警卫队等。
美海军人员利用计算机制作3D打印项目模型。
提升零部件制造效率
报道称，美国陆军最近联合一家科技公司，在密歇根州设立“增材制造商业化中心”。该中心配备的3D打印设备，能够制造铝制部件和工具。美陆军人员表示，设立这一中心的目的，是利用新的设计和制造方法为军队生产产品。该中心在初始阶段主要为通用动力公司及其他汽车制造商生产零部件模具，未来发展目标是在战场上制造核心零部件。目前，美陆军研究实验室还在开发更加环保的3D打印技术，将利用战场上废弃的塑料垃圾，如水瓶和牛奶瓶等，提取用于3D打印的原材料。
相比之下，美海军更倾向于在舰艇上安装测试3D打印设备。在去年7月的“环太平洋”演习期间，美海军“埃塞克斯”号两栖攻击舰就使用3D打印设备，为损坏或丢失的零部件制造替代品，以减少等待后勤配送的时间。去年11月，美海军还在“巴丹”号两栖攻击舰上安装多款3D打印设备，可以打印包括金属、聚合物等不同材质的零部件，主要是旋钮和开关等。2020年，美海军曾利用3D打印技术耗时4周制造了一艘微型潜艇，而传统制造方法需要耗时约5个月。
2020年，美空军为其F-22战斗机3D打印了一个钛合金零部件。这个零部件位于座舱内，体积较小，原本由铝材料制成，改用钛合金材料后，具有抗腐蚀的特性。此外，美空军还用3D打印技术制造涡扇发动机的金属零部件，用于E-3预警机和B-52H战略轰炸机的日常维护。
快速搭建营房设施
在基础设施建设方面，美军多次利用3D打印技术建造营房设施。据美国媒体披露，2018年，美海军陆战队系统司令部曾使用混凝土3D打印技术，耗时40小时完成46平方米的营房建造。整个建造过程只需4人监督机器的运行，并补充建筑材料。如果使用木材建造同样面积的营房，需要10人工作5天。
2022年，美国防部与私营企业合作，通过3D打印建造了3座临时训练营房，每座营房面积超过529平方米，成为西半球最大的3D打印建筑。这些营房也是首批符合美国防部发布的混凝土设施统一施工标准的3D打印建筑。2023年，美国民警卫队借助3D打印技术，建造了一座面积超过464平方米、可容纳72人的营房，建造成本约为传统营房的70%。
此外，美海军陆战队此前测试了一款快干混凝土3D打印设备，它能在36小时内建造用于容纳“海马斯”火箭炮系统的混凝土掩体。这种掩体能在多种地形条件下使用，以保护人员、车辆和物资免受恶劣天气的影响。
推广应用面临阻碍
美国媒体称，美国防部和美军各军种对3D打印技术的发展前景充满期待。然而，美军推广使用3D打印技术，仍面临不小的阻碍。
一方面，某些零部件的3D打印技术认证耗时较长。由于武器装备的关键零部件需要具备特殊性能，或对温度、压力有极高要求，其制造技术需要经历漫长的认证过程。比如，一枚导弹的某些零部件需要承受极端的应力和温度，对其新的制造技术进行认证，可能需要数年或数十年时间。这将阻碍3D打印技术的推广使用。
另一方面，3D打印技术制造的零部件，可能涉及知识产权问题。军工企业除通过出售武器装备获利外，售卖零部件也是其重要的收入来源。美空军表示，为一架运输机采购马桶座圈，需要向制造商支付1万美元，而3D打印同样的零部件成本仅需300美元。不过，美军通过3D打印制造一些关键零部件时，可能面临军工企业的知识产权诉讼，毕竟这将大大压缩军工企业的利润空间。
（中国国防报 2023年8月4日第四版）
作者：李 享 王大玮
来源：中国国防报