3D打印并非武器界“神笔马

近日，美国陆军工程师研发中心操作世界上最大的混凝土3D打印机，在40个小时内打印出了一个46.45平方米的军营小屋。

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图② 美国海军3D打印出迄今为止最小的无人机CICADA。

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图③ 3D打印出F-35联合攻击战机机翼。

美国3D打印手枪余热未减，近日，北约“三叉戟接点”军演又传出动用3D打印备件修好了因寒冷而引起故障的卡车、坦克的消息。“3D打印制造备件可以立即交付，无需等待从仓库运部件来。”北约秘书长斯托尔滕·贝格在北约工业论坛上说。在修理过程中，有时卡车上一个2.51美金的灭火帽从美国运输过来就需要126天。

除了打印零部件，日前，韩国军营还打印出了训练用地雷和迫击炮弹，并预计将在2025年常规性采用3D打印设施。除此之外，英军未来“科幻战舰”也可能采用3D打印武器，包括打印无人机群、电磁炮或激光炮等。那么，通过3D打印技术制造的武器装备能在战场上大显神威吗？还是会因太过脆弱而被打趴？

适宜打印武器零部件和复杂结构件

始于1892年的3D打印技术受限于打印材料和打印方法，发展一直比较缓慢。近年来，3D打印产品才开始应用于食品、建筑、医疗卫生、航空航天等多个领域，随着3D打印技术在金属零部件制造上取得较大进展，各大国开始探讨其在武器装备制造与修理中的应用。

在武器装备研制、制造、修理和复杂结构件的生产等方面，3D打印应用前景广泛，除此之外，伪装防护设备制作、后勤保障以及医疗部件及救助用具制作的应用也逐渐增多，因而逐渐成为世界军事强国关注和争夺的焦点。

2012年，美国在重整制造业计划中将3D打印技术列为重点发展的11项技术之一，还于2012年和2013年部署了两个基于3D打印技术的移动远征实验室，验证基于3D打印技术的装备修理保障。

规模制造效率过慢且条件苛刻

传统制造是以多余材料去除和切削加工为主的减材制造，3D打印是一种“自下而上”材料累加的制造方法，被称为3D打印技术。相关资料显示，3D打印已经有十几种成形方法，主要分为两类，第一类是基于激光技术的成形方法，比如立体光刻、选择性激光烧结等；第二种是非激光技术的快速成形方法，比如三维打印、熔丝沉积等。

然而，这种方式制造的军用装备显露出了不可避免的缺陷。“一层一层打印的方式决定军用打印成品一般尺寸不会太大，效率低，强度和质量堪忧。”俞硕举例道，一台3D打印机50分钟左右生产一个小型备件，而传统基于模型浇注的方式可能一分钟就能生产好几个。除此之外，众所周知，3D打印手枪和武器受材料性能限制，既不承压也不受力，用几次便会损坏。

对此，朱启超持怀疑态度：“难在打印材料是否符合要求。特种装备对材料要求极高，比如合金就涉及到金属材料的配比，这直接影响装备的使用寿命，否则打印产品不符合要求也没法使用。”他指出，3D打印作为一种制造技术受材料制约，除此之外，零部件使用中需要承受何种程度的高温、高压、耐腐蚀环境，也是需要考虑的。否则，3D打印即使可以打印出外形漂亮的产品，但也可能不敷使用。

俞硕对此看法也表示了认同：“如果武器装备要在高温、高压环境中作战，必需要依靠非常难的成形技术才能保证武器装备的强度。”他认为，3D打印卡车是不可能的，不仅因为卡车尺寸太大，最关键的是卡车的梁与框架等受力部件都是没有办法打印的。

发展更偏重部件多样化与自身小型化

“从世界范围看，军事上3D打印不是很普遍，毕竟作为新型制造技术还在探索中，也不是每个国家都能用上这个技术。”朱启超说，“尽管现在这种技术出现在了北约军队中，但事实上它的军事应用落地还是很难。”俞硕表示：“大部分国家还没有应用，主要是没找到合适的军事用途。”

资料显示，未来3D打印技术在军事领域的发展主要体现在提高材料多样性以满足武器装备零部件多样性需求；3D打印系统向小型化方向发展，适应野外战争迅速精确保障要求。据报道，美军为战场官兵研发了一款小型3D打印机，可以放在官兵的背包中并在战场中使用。

至于风洞实验中是否能使用3D打印制成的飞机、导弹、火箭模型来获取实验数据，俞硕认为，这些复杂模型传统工艺做起来比较复杂，3D打印的效率反而会高一些。朱启超则表示，3D打印与风洞实验能否兼容仍旧取决于风洞实验所需模型的材料是否达标。