美国陆军将建造世界上最大的金属3D打印机

拟建大型金属 3D 打印机的设计渲染 [来源： 美国陆军]

美国军方已授予一个集团建造可能是有史以来最大的金属3D打印机的合同。

具体来说，DEVOM 陆军地面车辆系统中心 （GVSC） 对为几种类型的先进地面车辆打印金属船体感兴趣。

他们已与ASTRO美国公司签约，这是一家非营利的、美国政府赞助的研究机构，是主要承包商。反过来，他们将与分包商英格索尔机床，西门子和MELD制造合作。

未命名设备的目标打印量据说为 30' x 20' x 12' （9144 x 6096 x 3658 mm，但毫米是这个尺度下的差量度）。打印量应该足以建造许多不同风格的地面车体。

人们可以理解英格索尔机床和西门子在这个团队的存在， 但为什么梅尔德制造？是什么使他们适合这份工作比其他更知名的3D打印机制造商？

最典型的金属 3D 打印工艺是基于 PBF 的，其中高能量用于选择性地凝固细粉末层中的颗粒。然而，为了使工艺正常工作，必须彻底清除建筑环境的氧气和湿度，以防止爆炸，并确保印刷质量。

虽然已经建立了相对较大的PBF系统，但没有一个接近美国陆军项目的规模。

之所以没有发生这种情况，是因为建造一个密封的室的建造量非常昂贵，必须反复填充惰性气体。这将是相当不切实际的。

美国陆军项目的另一种可能性可能是DED或WAAM，机器人系统使用焊接工具头来逐渐沉积材料。但是，由于过程涉及高温，选择器可能与部分质量和热并发症有关。

这个项目还有两个程序值得考虑。其中之一是SPEE3D的超音速3D打印过程，其中细金属颗粒以超音速向目标爆炸。粒子粘在一起，逐渐积累成一个完整的部分。不需要高温，因为粒子的动能足以将它们结合在一起。

然而，他们似乎选择了MELD制造，它使用一种不寻常的固态3D打印过程。其过程背后的理念是，相同的金属分子，当彼此相邻时，会自动结合，成为一个单一的物体。

那为什么两块金属在触摸时不能粘在一起呢？这是因为每个金属表面都涂有其他材料，通常是氧化物，防止了结合的发生。

然而，MELD 制造的过程涉及一个旋转打印头，在圆形运动中反复将传入的材料卡在印刷表面上。氧化物磨损，金属完美结合。

这个过程可靠且速度相当快地沉积金属，但与从 PBF 工艺中获取的材料相比，结果相当粗。最好的部分是，不使用高温，因此，由于高效分子结合，由此产生的部件质量异常高。

它也不需要任何特殊的腔室，惰性气体，高能激光或高温。您只需旋转工具头并移动工具头，这需要最少的电量。

您可以在此处查看该过程在简短的介绍视频中的工作原理：

美国陆军项目要求首先将更小版本的最终设备作为试点项目构建，随后再建造全尺寸设备。这是一个好主意，可以揭示这个前所未有的设备的设计问题。

一旦完成，美国陆军将可以自由建造各种不寻常的单体车体，其中包括不寻常的几何形状，不容易用其他技术制造。

对于MELD制造公司来说，这个项目可能是市场的一个突破。如果巨大的3D打印机被证明是有价值的，那么它可能是其他客户将变得感兴趣，导致更多的销售。

通过美国陆军