美国陆军研究实验室开发“世界上最大的金属3D打印机

3D打印机OEM  3D  Systems获得了1500万美元的合同，为美国陆军研究实验室（ARL）开发“世界上最大的金属3D打印机”，现已宣布了该项目的许多新细节。

该金属系统具有九个激光器和一个尺寸为1m x 1m x 600mm的大型建造室，将用于满足武装部队的弹药，地面车辆，直升机和导弹防御需求。除了系统本身之外，3D Systems还在开发补充材料，软件和服务，以提供更全面的产品。在陆军安装之后，只要特定的航空兵和国防公司从某种程度上使美国陆军受益，该机器将可用于某些航空和国防公司。

ARL的高级制造，材料和流程计划经理Stephanie Koch指出：“当我们着手这个项目时，我们需要一种更快的方法来生产主要地面战斗子系统的关键部件。迄今为止，该项目所取得的进展是巨大的。我们期待在未来几个月内逐步开发出全面的生产解决方案，该解决方案将实现创新的新功能，以解决转型过度问题。” 

九个激光系统将用于制造陆军武器系统的金属零件。照片由戴夫·麦克纳利/美国陆军提供。

用于高级系统的高级光学器件

到2020年10月，新系统的第一份测试打印完成。该机器的关键部件基于公司成熟的直接金属印刷（DMP）系列3D打印机中的部件。这包括光学系统，它为九个激光器中的每一个提供了自己的熔池监控系统，从而改善了零件质量控制。由于采用了几乎相同的光学系统，因此新机器还能够利用公司现有的广泛合格材料库。

3D Systems还将六台高对比度单镜头反光（SLR）摄像机集成到机器的构建室内，从而可以进行现场监控。摄像机提供了自顶向下的视图，这意味着用户不需要执行图像处理过程。除了粉末床图像外，该系统的固件还可以捕获传感器数据，位置数据和熔池数据，并将所有数据整理到SQL数据库中，从而全面了解零件。

3D Systems的联合创始人兼CTO Chuck Hull补充道：“ 3D Systems秉承创新精神，我们的客户在催化这一过程中发挥了关键作用。我们与ARL的合作使我们能够加大研发力度，在使ARL达到其目标的道路上实现了许多行业首创。我们在该项目的第一阶段所取得的成就将为下一阶段提供动力，这将有助于我们帮助ARL扩展其能力并巩固其供应链。”

新系统具有基于此DMP Factory 350金属3D打印机的零件。通过3D Systems拍摄。

提高材料效率

与传统的PBF 3D打印机不同，3D Systems的机器采用选择性粉末沉积工艺运行，这意味着它仅通过在需要的地方沉积材料来限制粉末的使用。该系统的构建室还具有加热板，该加热板可减少热应力并提高沉积质量。

此外，该公司先前开发的真空室概念已经集成，氧气含量保持在25ppm以下（而不是500 – 1000ppm）。这样，该机器消耗的氩气大约相当于可使用的金属3D打印机的十分之一，从而使零件具有较高的化学纯度，较高的可重复使用粉末比例和较低的运行成本。

这并不是武装部队转向3D打印技术的第一个实例。美国陆军航空医学研究实验室的研究人员以前曾使用3D打印为其士兵生产和测试可定制的耳塞。可以采用陆军科学家的新技术来保护耳朵，以防止战场上的士兵听力受损。

最近，美国陆军扩大了其数字孪生拆解项目，该项目最初涉及拆卸一架UH-60黑鹰直升机，以对其3D各个组件进行3D扫描。该项目于10月宣布，现在将用于制造飞机，坦克的备件，甚至为武装部队成员提供VR培训。