3D打印弹药和零件！克莱姆森大学研究人员与美国陆军研究实验室合作

导言：2019年，南极熊曾报道了美国克莱姆森大学打造了1000平方英尺的增材制造实验室。经过两年的发展，这间实验室的技术目前正在与美国陆军研究室合作开发新型用于车辆、空中平台和军用3D打印组件。

南极熊2021年3月7日获悉，美国克莱姆森大学（Clemson University）的研究人员正在从美国陆军作战能力发展司令部（DEVCOM），也被称为陆军研究实验室（ARL）获得资金，以开发旨在帮助加快未来地面车辆、空中平台和弹药的新3D打印组件。在整个项目中，克莱姆森大学将综合利用3D打印机制造商3D Systems的直接金属打印、高级塑料以及复合材料等技术。研究人员还表示，作为项目的一部分，他们将创建一个配备人工智能的“数字生命周期平台”。这个平台能够帮助工程师更快生产，更便宜地设计、分析和制造具有多功能的大型复杂几何形状的部件，例如能够实现整体尺寸、重量、功率和成本（SWaP-C）效率最大化的有关动力传输、能量存储、传感和自我监控功能的地面和飞行工具。一旦建成，这个平台将使工程师不必实际构建就可以设计和测试新的打印组件。

△DMP500 Factory 3D打印系统。来源3D Systems

按照美国国防部的说法，SWaP-C指代了任何能够通过重新设计零件、组装、设备或交通工具来降低原有设备重量、尺寸并减少功率消耗的项目统称。从本质上讲，这意味着陆军希望使用半自动3D打印软件来迭代改进设备功能，并重新设计使用中的零件和备件。实现此目的的一个方法是进行测试和有限元分析，或者进行模拟。简单来说，就是ARL希望通过利用这一项目来加速 “售后” 零件的更新或者直接改进和更换设备来适应未来新的战场。为此，美国陆军研究实验室与克莱姆森大学实验室签订了1100万美元的合作协议。第一阶段的资金为630万美元，用于支持和推进克莱姆森复合材料中心的研究工作。在这里，研究人员将利用3DSystems为DEVCOM ARL建造的 “世界上最大的金属3D打印机” 的技术和功能来展开工作。参与项目的克莱姆森教职员工包括：机械工程学助理教授FadiAbdeljawad；Gang Li，机械工程学教授，克莱姆森复合材料中心副主任；ShunyuLiu，汽车工程学助理教授；以及Dean汽车工程杰出教授RahulRai。

△克莱姆森大学项目负责人SrikanthPilla，Fadi Abdeljawad和Gang Li（从左至右）以及Liu Shunyu和Rahul Rai（未显示）将推动格林维尔克莱姆森复合材料中心的研究。图片来自克莱姆森大学。

克莱姆森研究人员还将建立由金属、塑料和复合材料组成的原材料数据库，以帮助研究3D打印原料的特性。研究人员将原材料样品进行一系列测试以测量它们的化学、机械和物理性质，以创建潜在的新型原料的数字模型。考虑到所需组件的整体尺寸，复杂的几何形状，以及材料特性，研究团队还将在未来对于子组件进行3D打印。

△项目主要研究人员SrikanthPilla

克莱姆森大学还与ARL合作开展另一个名为MX Initiative的项目，项目汇聚了一支由多学科组成的教职团队，以开展基础和应用研究，从而支持美军的现代化和战斗能力。根据DEVCOMARL的说法，与克莱姆森的合作将帮助他们找到新的方法来推进增材制造科学，同时也会帮助在这一行业内创造新的人才流水线。另外，此次合作还将有助于进一步扩展3DSystems的金属3D打印技术的应用。

△美国陆军的3D打印。图片来自德勤大学出版社

科技在军事领域的应用势必会为未来战争带来难以预计的变革，而增材制造技术或许会因此成为美军军力提升的倍增器。坦白说，南极熊对于3D打印在军事领域的应用持有质疑态度。科技是一把双刃剑，人类可以利用3D打印制造更多具有创意的新型事物来丰富生活，也可以用这项技术带来灾难。人类所创造的技术会影响社会，乃至整个世界，而最终这些技术也会影响人类自身未来的发展，需要谨慎对待！

参考阅读：

1. GE 为克莱姆森大学打造1000平方英尺的增材制造实验室

https://www.nanjixiong.com/thread-132586-1-100.html

2. Clemson University researchers to help advance 3D printingin partnership with U.S. Army Research Laboratory

https://news.clemson.edu/clemson-university-researchers-to-help-advance-3d-printing-in-partnership-with-u-s-army-research-laboratory/

3. CLEMSON UNIVERSITY, 3D SYSTEMS AND ARL LEVERAGE AI FOR 3DPRINTING RESEARCH

https://3dprintingindustry.com/news/clemson-university-3d-systems-and-arl-leverage-ai-for-3d-printing-research-185666/

4. Clemson and US Army Research Laboratory to to 3D PrintMunitions and Parts via Digital Lifecycle Platform

https://3dprint.com/279603/clemson-and-us-army-research-laboratory-to-to-3d-print-munitions-and-parts-via-digital-lifecycle-platform/

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