Druk XNUMXD w wojsku
Lekki UAV „Dobrynya” z zadrukowaną obudową. Zdjęcie „Zakład Obuchow” / Koncern WKO „Ałmaz-Antej”
W ostatnich latach nastąpił aktywny rozwój technologii druku 3D. Opracowywane są różne drukarki XNUMXD o różnych możliwościach i funkcjach, wprowadzane są nowe materiały itp. Nowe technologie i urządzenia znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach, m.in. w sprawach wojskowych. Wydrukowane części mogą znaleźć zastosowanie w produkcji, naprawach, a nawet budownictwie – wszystkie te możliwości zostały już sprawdzone w praktyce.
Przedmiot zainteresowania
Druk 10D czy też wytwarzanie przyrostowe to dość stary wynalazek – pierwsze eksperymenty w tej dziedzinie sięgają lat osiemdziesiątych. Aktywny rozwój kierunku rozpoczął się 15-3 lat temu, dzięki pojawieniu się niektórych niezbędnych komponentów i technologii. Do tej pory opracowano lub ulepszono szereg różnych technologii drukowania, powstało wiele drukarek XNUMXD różnych klas i przeznaczeń itp.
Wojsko czołowych krajów świata zaczęło interesować się procesami addytywnymi na przełomie lat XNUMX i XNUMX, kiedy ich potencjał stał się jasny. Pierwsze badania i eksperymenty rozpoczęły się w wyspecjalizowanych strukturach ministerstw obrony i przedsiębiorstw kompleksu wojskowo-przemysłowego. Zbadano zarówno możliwości wytwarzania określonych części, jak i sposoby praktycznego zastosowania tych technologii.
Do tej pory przemysł obronny i armie wiodących krajów wystarczająco przestudiowały i opanowały nowy zakres technologii. W wielu krajach drukarki 3D i powiązane z nimi systemy są już wykorzystywane w produkcji i uzupełniają „tradycyjne” narzędzia i metody. Jednocześnie w niektórych obszarach produkcji drukowane części nie tylko się oswoiły, ale także wypierają inne produkty.
Masowa produkcja kadłubów UAV "Ghoul" w małym warsztacie. W tle są drukarki. Telegram fotograficzny / „Włączył się w wojnę”
Jednak technologie addytywne nie zajmują jeszcze czołowej pozycji w branży. Przy całym swoim potencjale i obecnym szumie mają pewne ograniczenia. Biorąc pod uwagę te czynniki, możliwe jest łączenie różnych technologii i optymalizacja procesu produkcji różnych produktów. W tej chwili to właśnie wprowadzenie druku 3D z uwzględnieniem potrzeb i możliwości branży cieszy się największym zainteresowaniem.
Technologia produkcji
Druk trójwymiarowy, niezależnie od konkretnej technologii i zastosowanego materiału, może być wykorzystany do stosunkowo prostego wytwarzania części o skomplikowanym kształcie i konfiguracji. W rzeczywistości możliwe jest pozbycie się różnych ograniczeń narzucanych przez „tradycyjne” maszyny i narzędzia. Przemysł obronny i armie od dawna doceniają te możliwości i zaczęły z nich korzystać.
Przede wszystkim przeprowadzono eksperymenty z produkcją "body kit" i innych akcesoriów do broni strzeleckiej. broń i wyposażenie bojowe. Powstałe produkty są wygodniejsze w produkcji i mogą mieć niemal dowolny kształt. Jednocześnie twórcy muszą wziąć pod uwagę charakterystykę użytego materiału oraz charakterystykę działania gotowego produktu – aby uniknąć wad i awarii, które nie są typowe dla „zwykłych” produktów.
Ciekawe, że technologie addytywne rozwijały się równolegle z bezzałogowymi lotnictwo, a oba kierunki się przecinają. Drukowanie jest dość popularną technologią wytwarzania głównych części lekkich i średnich UAV. Na przykład teraz w naszym kraju kilka małych drony z ramkami i etui wykonanymi na drukarkach 3D.
Drukarka 3D na pokładzie amerykańskiego UDC USs Essex, 2022. Zdjęcie Departamentu Obrony USA
W dziedzinie bezzałogowych statków powietrznych druk znalazł inne zastosowanie. Części drukowane służą do wykonywania systemów transportu i zrzutu amunicji UAV. Poza tym z drukarek masowo wychodzą trzpienie, stabilizatory itp. części do przekształcania seryjnych granatów lub min w bomby lotnicze. Bez technologii addytywnych produkcja takiej „broni lotniczej” byłaby trudna.
Badana jest możliwość zwiększenia rozmiaru drukowanej części. Ponadto badane są nowe materiały. Na przykład w Stanach Zjednoczonych zaproponowano pomysł drukowania XNUMXD wielkogabarytowych pancernych paneli stalowych. Technologia ta zmniejszy liczbę połączeń i spawów w opancerzonym kadłubie, co poprawi jego odporność na niszczące elementy i fale uderzeniowe.
W zakresie naprawy
Oczywiście drukowane części mogą być wykorzystywane nie tylko do produkcji różnych narzędzi i próbek, ale także do ich naprawy - m.in. zastąpić elementy „normalnego” pochodzenia. Jednak w tym przypadku konieczny jest właściwy dobór materiału i technologii wykonania.
Eksperymenty tego rodzaju prowadzone są przez amerykańską marynarkę wojenną od kilku lat. I tak w 2014 roku okręt desantowy USS Essex (LHD-2) otrzymał nowe wyposażenie z warsztatu okrętowego w ramach planowego remontu i modernizacji. W szczególności pojawiła się w nim drukarka 3D do produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Za jego pomocą proponowano samodzielnie wykonać różne części i części zamienne - osłony, pojemniki itp., aż do skali modeli sprzętu do wydarzeń taktycznych.
Później podobny eksperyment przeprowadzono na pokładzie wielozadaniowego okrętu podwodnego USS New Hampshire (SSN-778). Na pokładzie pojawiła się również drukarka do obróbki plastiku, ale późniejszy model o innej charakterystyce.
Instalacja gotowej części drukowanej na UAV. Zdjęcie Departamentu Obrony USA
Drukarki do tworzyw sztucznych spisały się dobrze i zapewniły drobne naprawy oraz wymianę uszkodzonych/utraconych części. Nowa technologia spotkała się z dużym uznaniem. Jednocześnie eksperymenty z drukowaniem na metalu zostały odłożone na nieokreśloną przyszłość ze względu na dużą złożoność.
Jednak takie eksperymenty rozpoczęły się w 2022 roku. Essex ponownie stał się dla nich platformą. Na pokładzie opracowywanie i drukowanie części było praktykowane na molo i na pełnym morzu. Praca z metalem wymagała więcej energii, ale ogólnie eksperyment uznano za udany.
Zagadnienia wytwarzania przyrostowego części do naprawy różnego sprzętu są opracowywane także w innych strukturach sił zbrojnych USA. W ten sposób armia aktywnie eksperymentuje z naprawą sprzętu naziemnego. Siły Powietrzne i ILC przetestowały już możliwość drobnych napraw samolotów, choć na razie mówimy tylko o pojedynczych częściach, które nie są obciążone.
Najwyraźniej US Army będzie nadal eksperymentować z drukiem trójwymiarowym, a następnie zacznie wdrażać zdobyte doświadczenia w praktyce. Takie technologie pozwalają na relatywnie szybką i łatwą naprawę urządzeń i maszyn, a także zmniejszają zależność od dostaw. Szczególnie interesująca będzie możliwość samodzielnej produkcji niezbędnych produktów flota i mechaników z odległych garnizonów.
budownictwo wojskowe
Druk trójwymiarowy może być stosowany w budownictwie i opracowywane są różne kompleksy tego rodzaju. Możliwość drukowania całych budynków w przewidywalny sposób interesuje wojsko. Tak więc od 2015 roku Korpus Inżynieryjny Armii Stanów Zjednoczonych, szereg wyspecjalizowanych organizacji Pentagonu i powiązanych przedsiębiorstw bada kwestie druku wielkoformatowego i rozwija odpowiednie systemy.
Betonowa konstrukcja wydrukowana przez specjalną drukarkę. Zdjęcie Departamentu Obrony USA
Do tej pory opracowano i doprowadzono do testów kilka modeli drukarek 3D do budowy konstrukcji wykorzystujących zaprawę betonową. Z powodzeniem drukowane są różne barierki, małe schronienia i większe konstrukcje. Maksymalna powierzchnia zabudowy to blisko 50 mXNUMX i jest ograniczona głównie parametrami technicznymi zastosowanej drukarki.
Oczekuje się wzrostu potencjału drukarek budowlanych. Zwiększą się obszary drukowanych konstrukcji i budynków, możliwe jest wprowadzenie nowych materiałów itp. Niezależnie od ścieżki dalszego rozwoju, ogólne zalety tej metody budowy są już jasne. Drukarka budowlana pozwala obniżyć koszty robocizny i w pewnym stopniu przyspieszyć budowę niezbędnych budynków.
Połączenie technologii
Proces wytwarzania addytywnego od dawna pokazuje swoje możliwości i zdolność do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów. Technologie tego rodzaju i związane z nimi urządzenia są aktywnie wprowadzane w różnych dziedzinach, a ich dalszy rozwój pozwala optymistycznie prognozować przyszłość.
Jak można było przewidzieć, drukarki 3D zainteresowały przemysł obronny i wojsko, a następnie znalazły swoje miejsce w wojsku. Są one już wykorzystywane do produkcji i naprawy różnych produktów, a z myślą o przyszłości prowadzone są różne badania. Oczywiście wojsko i przemysł nie zrezygnują już z wygodnego i obiecującego sposobu produkcji części i będą go nadal rozwijać, a wraz z nim inne technologie produkcji. A wprowadzenie nowych technologii może ponownie wpłynąć na wygląd i możliwości przyszłych produktów.
informacja