這不是異想天開(kāi)，水杯、小提琴、首飾甚至汽車(chē)和飛機(jī)，皆可被打印出來(lái)。這種被俗稱(chēng)為3D打印的神奇技術(shù)成為主要國(guó)家研發(fā)的“新寵”。

最近，美國(guó)支持3D打印槍械的非營(yíng)利團(tuán)體“分布式防御”稱(chēng)，世界第一柄3D打印手槍已測(cè)試成功。一旦3D打印技術(shù)發(fā)展成熟，將引發(fā)一場(chǎng)軍事領(lǐng)域的深刻革命。

綜合先進(jìn)制造技術(shù)

3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)在美國(guó)，俗稱(chēng)“增材制造”，通俗地說(shuō)就是一種三維立體成型技術(shù)。上世紀(jì)80年代，美國(guó)人查爾斯·霍爾發(fā)明了光固化快速成型技術(shù)，申請(qǐng)專(zhuān)利后，注冊(cè)了3DSystem公司，如今已成為3D打印設(shè)備巨頭之一。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，3D打印這種神奇的技術(shù)代表制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，將在工業(yè)界掀起大潮，并與其他一些數(shù)字化生產(chǎn)模式推動(dòng)新一輪的工業(yè)革命。

3D打印技術(shù)作為最為先進(jìn)的一種制造方式，也代表了目前全球最前沿的科學(xué)技術(shù)。3D打印機(jī)又稱(chēng)“三維打印機(jī)”，是由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)成型設(shè)備以材料累加的方式，制成實(shí)物模型的制造技術(shù)。它通過(guò)電子制圖、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術(shù)，使特定金屬粉或記憶材料熔化，并按照電子模型圖的指示一層層疊加起來(lái)，最終制造出實(shí)物。

3D打印技術(shù)屬于一種非傳統(tǒng)加工工藝，是一項(xiàng)集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體的先進(jìn)綜合制造技術(shù)。可見(jiàn)，3D打印機(jī)是一種快速成型技術(shù)的機(jī)器，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。目前，國(guó)外已經(jīng)通過(guò)3D打印技術(shù)成功地“打印”出了手槍、自行車(chē)、汽車(chē)、電控飛行器等物。2012年，美國(guó)3D打印服務(wù)提供商已經(jīng)“打印”了75萬(wàn)種產(chǎn)品，使用的材料包括塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃等，數(shù)量之多令人驚嘆。

開(kāi)始應(yīng)用軍事領(lǐng)域

備受矚目的3D打印技術(shù)正在被悄悄地運(yùn)用于軍事領(lǐng)域。2012年底，美國(guó)《外交政策》雜志網(wǎng)站刊登題為《今日未來(lái)武器——2013年值得關(guān)注的五種武器》稱(chēng)，2013年什么武器最值得關(guān)注？3D打印槍居首！

2012年10月，“分布式防御”組織負(fù)責(zé)人利用3D打印技術(shù)，成功地打造出AR-15半自動(dòng)步槍的彈匣和其他部件。如今，3D打印技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于美軍武器裝備的研發(fā)之中。美國(guó)軍方已應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助制造導(dǎo)彈用彈出式點(diǎn)火器模型，并取得了良好的效果。美國(guó)GE航空已應(yīng)用3D打印技術(shù)制造終極噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并將所有的專(zhuān)門(mén)技術(shù)應(yīng)用于下一代的軍用發(fā)動(dòng)機(jī)上，能夠自動(dòng)地將高推力模式轉(zhuǎn)換到高效率模式。3D打印技術(shù)可以制造過(guò)去認(rèn)為復(fù)雜而不經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，并大大減輕產(chǎn)品重量。

美陸軍加速3D打印技術(shù)實(shí)戰(zhàn)化部署，以增強(qiáng)持續(xù)戰(zhàn)斗力。2013年1月7日，美國(guó)陸軍快速裝備部隊(duì)(REF)將其第2個(gè)移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室部署到戰(zhàn)區(qū)，該實(shí)驗(yàn)室集成有多項(xiàng)新式技術(shù)。該實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)卡車(chē)或直升機(jī)運(yùn)送至任何地點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)使用3D打印機(jī)和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)設(shè)備將鋁、塑料和鋼材生產(chǎn)加工成所需零部件。

3D打印技術(shù)雖然在軍事科技領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景，但目前還不可能大量地應(yīng)用于軍工制造領(lǐng)域。

未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)生革命

新技術(shù)的出現(xiàn)，往往最先用于軍事領(lǐng)域。3D打印技術(shù)作為與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)齊名的新技術(shù)，在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)日趨廣泛，很可能會(huì)引爆軍事技術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。

3D打印技術(shù)可以大大縮短武器裝備研發(fā)周期。隨著3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它正被大量用于武器裝備研發(fā)。有關(guān)專(zhuān)家稱(chēng)，上世紀(jì)八九十年代，各國(guó)軍隊(duì)至少要花10-20年的時(shí)間，才能研發(fā)出新一代戰(zhàn)斗機(jī)。比如美國(guó)F-15研發(fā)花了6年，F(xiàn)-22則花了16年；俄蘇-27花了10年，蘇-30也花了6年。如果借助3D打印技術(shù)及其他信息技術(shù)，最少只需3年的時(shí)間就能研制出一款新戰(zhàn)斗機(jī)。如今，3D打印技術(shù)正計(jì)劃被用于各種武器裝備，如水面艦艇、潛艇和戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)制造。

除了能夠提升武器裝備的研發(fā)速度外，3D打印技術(shù)還能大幅降低武器裝備的造價(jià)成本。傳統(tǒng)的武器裝備生產(chǎn)主要是做“減”法。原材料通過(guò)切割、磨削、腐蝕、熔融等工序，除去多余部分形成零部件，然后被拼裝、焊接成產(chǎn)品。這一過(guò)程中，將有90%的原材料被浪費(fèi)掉。美國(guó)F-22戰(zhàn)機(jī)中尺寸最大的Ti6Al4V鈦合金整體加強(qiáng)框，所需毛坯模鍛件重達(dá)2796千克，而實(shí)際成型零件重量不足144千克，材料的利用率僅為4.90%。

在未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)上，維修受損武器將變得十分輕松——技術(shù)保障人員可隨時(shí)啟動(dòng)攜帶的3D打印機(jī)，直接把所需的部件一個(gè)個(gè)“打印”出來(lái)，裝配起來(lái)，讓武器重新投入戰(zhàn)場(chǎng)。有了這種“克隆”武器的“移動(dòng)兵工廠”，戰(zhàn)時(shí)可快速補(bǔ)充作戰(zhàn)消耗。