近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)（又稱增材制造技術(shù)）的突飛猛進(jìn)，它在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛。據(jù)美國(guó)媒體最新報(bào)道，目前美軍廣泛使用3D打印技術(shù)制造武器裝備零部件，搭建防護(hù)掩體和營(yíng)房等，其應(yīng)用范圍覆蓋陸海空三軍及國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)等。

提升零部件制造效率

報(bào)道稱，美國(guó)陸軍最近聯(lián)合一家科技公司，在密歇根州設(shè)立“增材制造商業(yè)化中心”。該中心配備的3D打印設(shè)備，能夠制造鋁制部件和工具。美陸軍人員表示，設(shè)立這一中心的目的，是利用新的設(shè)計(jì)和制造方法為軍隊(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品。該中心在初始階段主要為通用動(dòng)力公司及其他汽車制造商生產(chǎn)零部件模具，未來(lái)發(fā)展目標(biāo)是在戰(zhàn)場(chǎng)上制造核心零部件。目前，美陸軍研究實(shí)驗(yàn)室還在開發(fā)更加環(huán)保的3D打印技術(shù)，將利用戰(zhàn)場(chǎng)上廢棄的塑料垃圾，如水瓶和牛奶瓶等，提取用于3D打印的原材料。

相比之下，美海軍更傾向于在艦艇上安裝測(cè)試3D打印設(shè)備。在去年7月的“環(huán)太平洋”演習(xí)期間，美海軍“埃塞克斯”號(hào)兩棲攻擊艦就使用3D打印設(shè)備，為損壞或丟失的零部件制造替代品，以減少等待后勤配送的時(shí)間。去年11月，美海軍還在“巴丹”號(hào)兩棲攻擊艦上安裝多款3D打印設(shè)備，可以打印包括金屬、聚合物等不同材質(zhì)的零部件，主要是旋鈕和開關(guān)等。2020年，美海軍曾利用3D打印技術(shù)耗時(shí)4周制造了一艘微型潛艇，而傳統(tǒng)制造方法需要耗時(shí)約5個(gè)月。

2020年，美空軍為其F-22戰(zhàn)斗機(jī)3D打印了一個(gè)鈦合金零部件。這個(gè)零部件位于座艙內(nèi)，體積較小，原本由鋁材料制成，改用鈦合金材料后，具有抗腐蝕的特性。此外，美空軍還用3D打印技術(shù)制造渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬零部件，用于E-3預(yù)警機(jī)和B-52H戰(zhàn)略轟炸機(jī)的日常維護(hù)。

快速搭建營(yíng)房設(shè)施

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，美軍多次利用3D打印技術(shù)建造營(yíng)房設(shè)施。據(jù)美國(guó)媒體披露，2018年，美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)系統(tǒng)司令部曾使用混凝土3D打印技術(shù)，耗時(shí)40小時(shí)完成46平方米的營(yíng)房建造。整個(gè)建造過(guò)程只需4人監(jiān)督機(jī)器的運(yùn)行，并補(bǔ)充建筑材料。如果使用木材建造同樣面積的營(yíng)房，需要10人工作5天。

2022年，美國(guó)防部與私營(yíng)企業(yè)合作，通過(guò)3D打印建造了3座臨時(shí)訓(xùn)練營(yíng)房，每座營(yíng)房面積超過(guò)529平方米，成為西半球最大的3D打印建筑。這些營(yíng)房也是首批符合美國(guó)防部發(fā)布的混凝土設(shè)施統(tǒng)一施工標(biāo)準(zhǔn)的3D打印建筑。2023年，美國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)借助3D打印技術(shù)，建造了一座面積超過(guò)464平方米、可容納72人的營(yíng)房，建造成本約為傳統(tǒng)營(yíng)房的70%。

此外，美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)此前測(cè)試了一款快干混凝土3D打印設(shè)備，它能在36小時(shí)內(nèi)建造用于容納“海馬斯”火箭炮系統(tǒng)的混凝土掩體。這種掩體能在多種地形條件下使用，以保護(hù)人員、車輛和物資免受惡劣天氣的影響。

推廣應(yīng)用面臨阻礙

美國(guó)媒體稱，美國(guó)防部和美軍各軍種對(duì)3D打印技術(shù)的發(fā)展前景充滿期待。然而，美軍推廣使用3D打印技術(shù)，仍面臨不小的阻礙。

一方面，某些零部件的3D打印技術(shù)認(rèn)證耗時(shí)較長(zhǎng)。由于武器裝備的關(guān)鍵零部件需要具備特殊性能，或?qū)囟取毫τ袠O高要求，其制造技術(shù)需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的認(rèn)證過(guò)程。比如，一枚導(dǎo)彈的某些零部件需要承受極端的應(yīng)力和溫度，對(duì)其新的制造技術(shù)進(jìn)行認(rèn)證，可能需要數(shù)年或數(shù)十年時(shí)間。這將阻礙3D打印技術(shù)的推廣使用。

另一方面，3D打印技術(shù)制造的零部件，可能涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。軍工企業(yè)除通過(guò)出售武器裝備獲利外，售賣零部件也是其重要的收入來(lái)源。美空軍表示，為一架運(yùn)輸機(jī)采購(gòu)馬桶座圈，需要向制造商支付1萬(wàn)美元，而3D打印同樣的零部件成本僅需300美元。不過(guò)，美軍通過(guò)3D打印制造一些關(guān)鍵零部件時(shí)，可能面臨軍工企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟，畢竟這將大大壓縮軍工企業(yè)的利潤(rùn)空間。（李享 王大瑋）