打印导弹—雷声公司未来技术研究瞄准3D打印
2015-8-3 来源： 作者：
国外国防科技文献资料快报
[据雷声公司网站2015年7月13日报道] 导弹能够打印的日子正在到来！雷声导弹系统公司的研究人员已经利用添加剂制造技术，也就是通常更多称作3D打印的技术，制造了制导武器的几乎所有部件。已经打印完成的部件包括火箭发动机、弹翼、制导和控制系统的部分部件以及其它部件。雷声公司一名打印了能够进行工作的火箭发动机的工程师Jeremy Danforth表示，“我们能够利用3D打印制造这些组部件，机器生成机器，用户能够按需定制打印；就是这样的概念。”
此次3D打印是雷声在公司范围内推进添加剂制造和3D打印的一部分，整个推进工作包括的都是对传统制造流程进行补充的项目。工程师们正在寻求用3D打印技术来制造能够用于电路系统的导电材料、生产该公司革命性氮化镓发射机的外壳、制造制导武器的弹翼等。与传统制造技术相比较，添加剂打印能够降低诸如部件制造的费用。由于工程师们需要做的只是变更代表部件的数字模型，因此采用3D对应能够实现快速设计和快速变更。只要参量变化在域值范围内，新部件就可以在几小时内制造完成，而不像以前的需要数周的时间。
雷声公司的工程师Travis Mayberry目前正在进行添加剂制造和3D打印的特征应用研究，他声称，“对于机器制造而言几乎不可能进行的内部特征设计通过3D打印就能实现，我们正在进行热改善和轻型结构的新型方案设计，这是采用其它任何制造方法都无法实现的。”基于商业可采购的高端设备和低成本3D打印机的特别改进型，借助3D打印技术，雷声公司的研究人员已经制造出了制导武器几乎每一个部件，包括火箭发动机、导航和控制系统的部件等。雷声公司的材料专家Teresa Clement博士，同时也是国家添加剂制造创新研学会所倡议的“美国制造”执行委员会主席，它声称，“实现导弹打印的下一步的工作之一就是保证一贯的生产一致性。”。
雷声公司添加剂制造经理Leah Hull表示，有一天3D打印将能够实现制造过程的流水化。Hull声称，“打印时部件很少，因此能够将供应链简化，开发周期也变短，获得组部件的时间也更快。由于能够设计时完成金属机器加工所达不到角度，因此可以进行更复杂的方案设计.”
麻省洛威尔研究学会雷声大学的工程师们，正在开发打印高性能雷达的构建单元—复杂电子电路和微波部件的方法，这些高性能雷达应用于雷声公司的“爱国者”防空和导弹防御系统中。当前微电子电路的制造方法需要移除材料、生成电路的路径。与之相比，3D打印直接对材料进行处理、生成电子路径。隶属该协会的雷声公司总监Chris McCarroll,表示，“打印一词意味着低成本，也就是添加剂制造技术。现在制造一体化电路板时，均是采用去除的方式，即敷设非常昂贵的材料、然后将不需要的材料去除。目前，已经能够采用喷墨打印机打印电路。我们的目标是进行更复杂电路的三维打印，硅晶的分辨率更高、性能更佳。”
McCarroll进一步解释道，“目前我们进行制造时会有一个分层：首先，用合适的材料生成架构、外壳和电路卡，然后将他们集成为一个系统。在不久的将来，我们将能够实现电子电路和整个结构的打印，但仍然需要进行集成。最终，我们将实现打印所有的部件，制造一个集成的系统。”根据McCarroll的介绍，研究学会的工程师们已经能够铺设用于打印电子电路的导体和绝缘材料。他们甚至已经能够铺设碳毫微管（由碳原子连接构成的微型结构），并正在对其进行排列用以制造未来电路。
“这样，士兵们将能够在现场打印和装配导弹，就跟炮兵战士在现场对某些导弹加装制导组件一样。” McCarroll表示，“在作战人员能够在战场实现导弹打印之前，还需要制导所有组部件材料、金属定位板、塑料连接器、用于处理器的半导体以及动能和推进系统进行质量控制的流程。例如，坚硬的部分连接这些组件，集成的控制电路接收指令、启动引信。以相对近期的观点看，还需要将集成电路片放置进去，在打印的同时将各部分进行连接。也许，在将来，就可以直接打印这些集成电路片。”
期待也是挑战。打印了能够进行工作的火箭发动机的工程师Danforth表示，“我们业内还有一些人正在进行打印战斗部的工作。我们目前正在进行导引头组件的验证件的打印。我们已经对一个打印的火箭发动机进行了演示验证，已经完成了一枚导弹80%组部件的打印。”（中国航空工业发展研究中心）
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