美國新澤西州皮卡汀尼兵工廠的陸軍研究人員正在利用增材制造技術或3D打印技術，制造電子器件、武器組件和訓練模型。
近幾年，美國陸軍一直在使用3D打印技術。2014年，五角大樓將更多地涉足3D打印行業(yè)。其最新的進展就是采用3D電子打印技術，允許將天線打印至頭盔或將傳感器打印至衣服中，以及在單個打印作業(yè)中打印無人機機翼。
研究人員使用噴墨打印機和電流傳導油墨，如含銀的油墨來打印電子器件。這一工藝使工程師可將傳感器直接打印至武器或一件衣服中。例如，將由銀納米粒子構成的無線電天線打印至一個聚酰亞胺襯底上，然后嵌入士兵的頭盔中，取代目前附著在頭帶上的天線。或者，電子器件可打印至火炮旁側，從而釋放更多空間。
這一研究潛在的益處包括制造更小、更輕的電子器件，并減少廢料，以及現(xiàn)場制造物品的能力。
皮卡汀尼兵工廠材料工程和打印電子器件、能源、材料和傳感器的聯(lián)合主席詹姆斯·蘇尼諾表示，“未來不必加工出多個傳感器和天線，然后安裝到設備中。我可以利用打印機將這些電子器件直接打印到設備上，他們就已經(jīng)嵌入到設備中了。與傳統(tǒng)工藝相比，打印的電子器件不用采用化學方法腐蝕掉所有材料，僅根據(jù)需要將其打印出來即可。這種方式更加環(huán)保，并更具成本效益，并且更能節(jié)省時間。”
這些電子產(chǎn)品也可以配備響應型傳感器，如探測到生化武器存在的情況下改變屬性，并發(fā)出警告的傳感器。
從更大規(guī)模上來看，工程師還可將天線和打印的電子器件嵌入至采用3D打印技術制造的無人機機翼中。此前，人們無法在一張金屬板中制造出無人機機翼，因為布線孔非常復雜。但有了3D打印，工程師可以在每片機翼制造時布置所有的線孔。
蘇尼諾稱，“你可以打印帶有電子器件、天線和傳感器的無人機機翼，當你打印完成后，這些設備都已經(jīng)嵌入到一個封裝系統(tǒng)中。”
根據(jù)設計的復雜程度，3D打印物品過程可在幾分鐘內或幾個小時內完成。這就使其成為原型制作和低速率生產(chǎn)的理想選擇。蘇尼諾表示，“我可以試著在3D打印機上使用便宜的材料實現(xiàn)設計，一旦我知道這是可行的，并且我的線孔是好的，那么我可以使用不銹鋼或鈦在金屬打印機上將其打印出來。這是很好的成本節(jié)約方式，因為你不需大批量采購金屬。我們可以嘗試不同類型的材料。3D打印使我們可以廉價地使用不同材料測試相同的設計，并了解如何執(zhí)行。”
在不遠的未來，皮卡汀尼的研究者們希望他們能夠實現(xiàn)在一個制造箱中完成整個武器系統(tǒng)的打印和組裝。例如，整個克萊莫地雷能夠在一臺機器中，采用各種不同工具和打印工藝實現(xiàn)打印和組裝。
蘇尼諾稱，“最理想的情況是，我們的士兵在戰(zhàn)場上有自己的3D打印機，這樣他們就可以制造他們自己的零件來提供支持，直到我們將零件運送到他們手中。”
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