SPEE3D，一家專注于高速金屬增材制造解決方案的公司，在亞零度環(huán)境中成功運(yùn)行其XSPEE3D系統(tǒng)，展示了增材制造領(lǐng)域的重大進(jìn)展。這一成就在澳大利亞墨爾本舉行的美國國防部（DOD）急需制造挑戰(zhàn)賽中得到展示，打印機(jī)在該挑戰(zhàn)賽中生產(chǎn)出的金屬部件的材料性能與在受控實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中創(chuàng)造的部件相當(dāng)。

SPEE3D被選中參加急需挑戰(zhàn)賽，并與新澤西理工學(xué)院（NJIT）COMET項(xiàng)目和飛利浦聯(lián)邦公司合作。該計(jì)劃由LIFT管理，LIFT是位于底特律的國防部制造創(chuàng)新研究所，旨在擴(kuò)展極端寒冷天氣環(huán)境中的遠(yuǎn)征制造能力。該項(xiàng)目得出結(jié)論，XSPEE3D系統(tǒng)非常適合支持國防部在惡劣條件下進(jìn)行戰(zhàn)斗損傷修復(fù)和生產(chǎn)大型金屬部件的目標(biāo)。

XSPEE3D是一種專為在偏遠(yuǎn)和極端環(huán)境中部署而設(shè)計(jì)的集裝箱式金屬3D打印機(jī)。該系統(tǒng)被封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的20英尺集裝箱內(nèi)，整合了所有必要的輔助組件，只需電源連接即可運(yùn)行。利用冷噴涂增材制造（CSAM）技術(shù)，打印機(jī)以超音速推進(jìn)金屬顆粒，形成高密度金屬部件，無需高功率激光或惰性氣體。這種設(shè)計(jì)使得快速運(yùn)輸和現(xiàn)場制造成為可能，使其成為在艱苦地點(diǎn)操作的寶貴工具。

XSPEE3D能夠處理各種金屬合金，包括鋁、鋁青銅、不銹鋼和銅，為部件生產(chǎn)提供了靈活性。它可以制造直徑達(dá)0.9米、高度達(dá)0.7米、最大重量為40公斤的部件。系統(tǒng)的構(gòu)建速率約為每分鐘100克，與傳統(tǒng)制造方法相比，生產(chǎn)時(shí)間大幅減少。

SPEE3D首席執(zhí)行官Byron Kennedy表示：“急需挑戰(zhàn)賽的積極結(jié)果表明，XSPEE3D可以從任何地方——在任何天氣條件下——打印金屬部件，并獲得同樣的成功結(jié)果。此前，我們與澳大利亞陸軍合作，展示了我們的技術(shù)可以在極其炎熱、崎嶇的澳大利亞叢林中打印部件?，F(xiàn)在，我們證明了我們也可以在最冷的環(huán)境中成功打印部件，幫助支持國防部在艱苦環(huán)境中擴(kuò)展制造能力的目標(biāo)?！?/p>

LIFT首席技術(shù)官Noel Mack強(qiáng)調(diào)了這一成就的重要性，他說：“急需挑戰(zhàn)賽的獲勝者證明了他們是研究和創(chuàng)新的冠軍，并通過最新的先進(jìn)材料和制造工藝技術(shù)，幫助推動(dòng)美國軍事的技術(shù)優(yōu)勢(shì)?！?023年晚些時(shí)候在美國陸軍寒冷地區(qū)研究與工程實(shí)驗(yàn)室（CRREL）在新罕布什爾州漢諾威的成功演示，突顯了該系統(tǒng)在解決供應(yīng)鏈缺口和在惡劣環(huán)境中按需制造關(guān)鍵設(shè)備方面的潛力。

國防3D打印的發(fā)展

在另一個(gè)以國防為重點(diǎn)的計(jì)劃中，美國海軍在USS San Diego上安裝了ADDiTEC的ElemX 3D打印機(jī)，在海上條件下生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金部件（Al-6061）。水手們確認(rèn)部件符合性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。打印機(jī)的構(gòu)建體積為300 x 300 x 120毫米，最大構(gòu)建速率為每小時(shí)0.5磅，能夠在海上快速制造；ADDiTEC開發(fā)了這一系統(tǒng)，以滿足海軍行動(dòng)的獨(dú)特需求。

在AUKUS的另一項(xiàng)安排下，包括計(jì)劃在增材制造的幫助下開發(fā)高超音速導(dǎo)彈。ADDiTEC首席執(zhí)行官Brian Mathews表示：“我們不懈努力，確保我們的3D打印技術(shù)滿足海上行動(dòng)的特定需求，不斷提高其可靠性和效率，以完全準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)任何行動(dòng)需求?！?Mathews表示，海上成功打印功能部件反映了與海軍當(dāng)局的持續(xù)合作，包括將增材和減材制造集成到一臺(tái)機(jī)器中的努力。