從3D打印的無人機(jī)到潛艇船體，軍方一直在積極探索3D打印應(yīng)用。 但也許3D打印在軍事領(lǐng)域最吸引人的應(yīng)用是那些可以在現(xiàn)場3D打印的應(yīng)用。 如果服務(wù)人員能夠在現(xiàn)場3D打印他們需要的東西，就可以減少他們攜帶重型設(shè)備的需求，而只需要他們在需要的時候準(zhǔn)確地創(chuàng)建需要的東西。

能源部Argonne國家實驗室的研究人員正在努力更好地了解金屬3D打印過程 - 特別是激光粉末床融合過程 - 以便在現(xiàn)場使用3D打印技術(shù)。 物理學(xué)家孫濤及其同事正在利用Argonne的美國能源部科學(xué)用戶設(shè)施辦公室Advanced Photon Source的強(qiáng)烈同步加速器X射線來研究這項技術(shù)。

Sun說：“激光與金屬的相互作用發(fā)生得很快。 “我們使用高級光子源的高速X射線儀器，以每秒超過一百萬幀的速度捕獲該過程。 我們可以逐幀研究所得到的電影，以檢查材料的微觀結(jié)構(gòu)如何形成。”

Sun的項目聯(lián)合負(fù)責(zé)人，材料科學(xué)家Aaron Greco補(bǔ)充說：“印刷后，我們檢查產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和缺陷。 “我們使用各種技術(shù)，包括光學(xué)和電子顯微鏡，甚至在先進(jìn)光子源的斷層掃描，來驗證模型。 我們的目標(biāo)是探索新的可能性。 目前工業(yè)僅限于某一套金屬合金。 但是新的呢？ 如果您了解與如何印刷新合金有關(guān)的物理性能，您可以將這些納入到工藝中，并提高印刷的速度和可靠性?！?/span>

格雷科說，3D打印對軍事有很多好處，包括航空航天器，噴氣發(fā)動機(jī)和任何類型的車輛輕量化的應(yīng)用。

“這項技術(shù)可以在現(xiàn)場使用，快速準(zhǔn)確地創(chuàng)建零件，同時也消除了運(yùn)輸成本，”格雷科說。 “我們的工藝使用戶能夠控制缺陷形成，產(chǎn)出具有高度的可重復(fù)性和可認(rèn)證性。 使用這個實驗平臺，使我們能夠調(diào)查新的方法來打印新的和不同的材料。 我們能夠預(yù)測和控制流程，最大限度地減少缺陷并降低對資質(zhì)測試的需求。 而且我們發(fā)現(xiàn)這個好處可以應(yīng)用到國防部的任何實體?！?/span>

使用鈦的研究使得格雷科的團(tuán)隊能夠研究不同類型的材料和金屬合金，設(shè)計新的合金或改善合金的可印刷性和可制造性。 他們還在創(chuàng)造新的高溫，高強(qiáng)度合金，從而改善結(jié)果。

“我們的進(jìn)步使用戶可以改變印刷參數(shù)，以改善他們正在印刷的材料屬性，創(chuàng)造具有增強(qiáng)的硬度，強(qiáng)度，甚至耐腐蝕性的零件，”格雷科說。

阿貢國家安全項目主管基思·布拉德利（Keith Bradley）認(rèn)為，國防工業(yè)將會對阿貢的工作感興趣，因為實驗室的工作可以幫助美國保持安全，防止敵人利用技術(shù)造成傷害。

布拉德利說：“阿貢是專注于防止大規(guī)模殺傷性武器擴(kuò)散的幾個實驗室之一，其中包括可以從和平用途轉(zhuǎn)用于軍事應(yīng)用的兩用技術(shù)。 “國防工業(yè)不斷尋求競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。 出于這個原因，行業(yè)始終在跟蹤技術(shù)創(chuàng)新，以確定他們是否能夠幫助推進(jìn)自己的使命。 阿貢在材料科學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛的專業(yè)知識，可以幫助軍方理解如何生產(chǎn)符合規(guī)格的產(chǎn)品?！?/span>

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