從3D打印的無(wú)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(chǎng)3D打印的應(yīng)用。 如果服務(wù)人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)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?cè)谛枰臅r(shí)候準(zhǔn)確地創(chuàng)建需要的東西。

能源部Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在努力更好地了解金屬3D打印過(guò)程 - 特別是激光粉末床融合過(guò)程 - 以便在現(xiàn)場(chǎng)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(guó)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(lái)研究這項(xiàng)技術(shù)。

Sun說(shuō)：“激光與金屬的相互作用發(fā)生得很快。 “我們使用高級(jí)光子源的高速X射線儀器，以每秒超過(guò)一百萬(wàn)幀的速度捕獲該過(guò)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(xiàng)目聯(lián)合負(fù)責(zé)人，材料科學(xué)家Aaron Greco補(bǔ)充說(shuō)：“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(lái)驗(yàn)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。”

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

“這項(xiàng)技術(shù)可以在現(xiàn)場(chǎng)使用，快速準(zhǔn)確地創(chuàng)建零件，同時(shí)也消除了運(yùn)輸成本，”格雷科說(shuō)。 “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(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使我們能夠調(diào)查新的方法來(lái)打印新的和不同的材料。 我們能夠預(yù)測(cè)和控制流程，最大限度地減少缺陷并降低對(duì)資質(zhì)測(cè)試的需求。 而且我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)好處可以應(yīng)用到國(guó)防部的任何實(shí)體?！?/span>

使用鈦的研究使得格雷科的團(tuán)隊(duì)能夠研究不同類型的材料和金屬合金，設(shè)計(jì)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(shuō)。

阿貢國(guó)家安全項(xiàng)目主管基思·布拉德利（Keith Bradley）認(rèn)為，國(guó)防工業(yè)將會(huì)對(duì)阿貢的工作感興趣，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的工作可以幫助美國(guó)保持安全，防止敵人利用技術(shù)造成傷害。

布拉德利說(shuō)：“阿貢是專注于防止大規(guī)模殺傷性武器擴(kuò)散的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)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(guó)防工業(yè)不斷尋求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。 出于這個(gè)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(shí)，可以幫助軍方理解如何生產(chǎn)符合規(guī)格的產(chǎn)品。”

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