الطباعة ثلاثية الأبعاد في الجيش
طائرة بدون طيار خفيفة "Dobrynya" بجسم مطبوع. صورة "مصنع Obukhov" / Concern VKO "Almaz-Antey"
في السنوات الأخيرة ، كان هناك تطور نشط لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم تطوير مجموعة متنوعة من الطابعات ثلاثية الأبعاد ذات الإمكانات والميزات المختلفة ، وإدخال مواد جديدة ، وما إلى ذلك. يتم استخدام التقنيات والأجهزة الجديدة في مختلف المجالات ، بما في ذلك. في الشؤون العسكرية. يمكن استخدام الأجزاء المطبوعة في الإنتاج والإصلاح وحتى البناء - وقد تم بالفعل اختبار كل هذه الاحتمالات في الممارسة العملية.
موضوع الاهتمام
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع الإضافي اختراعًا قديمًا إلى حد ما - تعود التجارب الأولى في هذا المجال إلى الثمانينيات. بدأ التطوير النشط للاتجاه منذ 10-15 عامًا ، بفضل ظهور بعض المكونات والتقنيات الضرورية. حتى الآن ، تم تطوير عدد من تقنيات الطباعة المختلفة أو تحسينها ، وتم إنشاء الكثير من الطابعات ثلاثية الأبعاد من مختلف الفئات والأغراض ، وما إلى ذلك.
بدأ الجيش في الدول الرائدة في العالم في إظهار الاهتمام بالعمليات المضافة في مطلع العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، عندما أصبحت إمكاناتهم واضحة. بدأت الدراسات والتجارب الأولى في الهياكل المتخصصة لوزارات الدفاع ومؤسسات المجمع الصناعي العسكري. تمت دراسة كل من إمكانية تصنيع أجزاء معينة وطرق وضع هذه التقنيات موضع التنفيذ.
حتى الآن ، قامت صناعة الدفاع وجيوش الدول الرائدة بدراسة وإتقان مجموعة جديدة من التقنيات بشكل كافٍ. في عدد من البلدان ، تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد والأنظمة ذات الصلة بالفعل في الإنتاج وتكمل الأدوات والطرق "التقليدية". في الوقت نفسه ، في بعض مجالات الإنتاج ، لم تصبح الأجزاء المطبوعة مألوفة فحسب ، بل تزاحم أيضًا المنتجات الأخرى.
إنتاج كميات كبيرة من هياكل الطائرات بدون طيار "الغول" في ورشة صغيرة. في الخلفية توجد طابعات. Photo Telegram / "تحولت في الحرب"
ومع ذلك ، لا تدعي التقنيات المضافة بعد مكانة رائدة في الصناعة. على الرغم من كل ضجيجهم المحتمل والحالي ، فإن لديهم قيودًا معينة. بالنظر إلى هذه العوامل ، من الممكن الجمع بين التقنيات المختلفة وتحسين عملية الإنتاج لمختلف المنتجات. في الوقت الحالي ، يمثل هذا الإدخال للطباعة ثلاثية الأبعاد ، مع مراعاة احتياجات وقدرات الصناعة ، الاهتمام الأكبر.
تكنولوجيا التصنيع
يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بغض النظر عن التكنولوجيا والمواد المستخدمة ، في التصنيع البسيط نسبيًا للأجزاء ذات الشكل والتكوين المعقدين. في الواقع ، من الممكن التخلص من القيود المختلفة التي تفرضها الآلات والأدوات "التقليدية". لطالما كانت صناعة الدفاع والجيوش تقدر هذه الفرص وبدأت في استخدامها.
بادئ ذي بدء ، أجريت تجارب على تصنيع "مجموعة أدوات الجسم" وغيرها من الملحقات للأسلحة الصغيرة. أسلحة ومعدات مقاتلة. المنتجات الناتجة أكثر ملاءمة من حيث الإنتاج ويمكن أن يكون لها أي شكل تقريبًا. في الوقت نفسه ، يحتاج المطورون إلى مراعاة خصائص المواد المستخدمة وخصائص تشغيل المنتج النهائي - لتجنب العيوب والأعطال غير المعتادة للمنتجات "العادية".
من الغريب أن التقنيات المضافة قد تطورت بالتوازي مع الطائرات بدون طيار طيران، ويتقاطع الاتجاهان. الطباعة هي تقنية شائعة جدًا لتصنيع الأجزاء الرئيسية للطائرات بدون طيار الخفيفة والمتوسطة. على سبيل المثال ، الآن في بلدنا عدة صغيرة طائرات بدون طيار مع إطارات وحالات مصنوعة على طابعات ثلاثية الأبعاد.
طابعة ثلاثية الأبعاد على متن UDC USs Essex الأمريكية ، 3. تصوير وزارة الدفاع الأمريكية
في مجال الطائرات بدون طيار ، وجدت الطباعة تطبيقًا آخر. تُستخدم الأجزاء المطبوعة لإنشاء أنظمة نقل وإسقاط لذخيرة الطائرات بدون طيار. بالإضافة إلى ذلك ، تخرج السيقان والمثبتات وما إلى ذلك من الطابعات بشكل جماعي. أجزاء لتحويل القنابل اليدوية التسلسلية أو الألغام إلى قنابل جوية. بدون التقنيات المضافة ، سيكون إنتاج مثل هذه "أسلحة الطائرات" صعبًا.
تتم دراسة إمكانية زيادة حجم الجزء المطبوع. بالإضافة إلى ذلك ، يتم دراسة مواد جديدة. على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة ، تم اقتراح فكرة الطباعة ثلاثية الأبعاد للألواح الفولاذية المدرعة كبيرة الحجم. ستعمل هذه التقنية على تقليل عدد الوصلات واللحام في الهيكل المدرع ، مما يحسن مقاومته للعناصر الضارة وموجات الصدمة.
في مجال الإصلاح
من الواضح أنه يمكن استخدام الأجزاء المطبوعة ليس فقط في تصنيع الأدوات والعينات المختلفة ، ولكن أيضًا في إصلاحها - بما في ذلك. لتحل محل عناصر الأصل "العادي". ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يكون الاختيار الصحيح للمواد والتكنولوجيا اللازمة للتصنيع أمرًا ضروريًا.
تم إجراء تجارب من هذا النوع بواسطة البحرية الأمريكية لعدة سنوات. وهكذا ، في عام 2014 ، تلقت السفينة الهجومية البرمائية USS Essex (LHD-2) معدات جديدة من ورشة السفينة كجزء من الإصلاح والتحديث المقرر. على وجه الخصوص ، ظهرت طابعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع المنتجات البلاستيكية. بمساعدتها ، تم اقتراح صنع قطع غيار وقطع غيار مختلفة بشكل مستقل - أغطية وحاويات وما إلى ذلك ، حتى نماذج مصغرة من المعدات للأحداث التكتيكية.
في وقت لاحق ، تم إجراء تجربة مماثلة على متن الغواصة متعددة الأغراض USS New Hampshire (SSN-778). ظهرت أيضًا طابعة للعمل مع البلاستيك على متن الطائرة ، ولكن ظهرت لاحقًا نموذجًا بخصائص مختلفة.
تركيب الجزء المطبوع النهائي على الطائرة بدون طيار. تصوير وزارة الدفاع الأمريكية
كان أداء الطابعات البلاستيكية جيدًا وقدمت إصلاحات واستبدالات طفيفة للأجزاء التالفة / المفقودة. لقد حظيت التكنولوجيا الجديدة بثناء كبير. في الوقت نفسه ، تم تأجيل تجارب الطباعة المعدنية إلى مستقبل غير محدد بسبب التعقيد الكبير.
ومع ذلك ، بدأت مثل هذه التجارب في عام 2022. وأصبحت إسكس مرة أخرى منصة لهم. على متن السفينة ، تم تطوير وطباعة الأجزاء على الرصيف وفي أعالي البحار. يتطلب العمل بالمعدن مزيدًا من الطاقة ، ولكن بشكل عام تم الاعتراف بالتجربة على أنها ناجحة.
كما يتم العمل على قضايا التصنيع الإضافي للأجزاء لإصلاح المعدات المختلفة من قبل الهياكل الأخرى للقوات المسلحة الأمريكية. وهكذا ، فإن الجيش يجرب بنشاط إصلاح المعدات الأرضية. اختبرت القوات الجوية و ILC بالفعل إمكانية إجراء إصلاحات طفيفة للطائرات ، على الرغم من أننا حتى الآن نتحدث فقط عن الأجزاء الفردية التي لا تخضع للحمل.
على ما يبدو ، سيواصل الجيش الأمريكي تجربة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ثم يبدأ في تنفيذ الخبرة المكتسبة في الممارسة. تتيح هذه التقنيات إمكانية إصلاح المعدات والآلات بسرعة وسهولة نسبيًا ، وكذلك تقليل الاعتماد على الإمدادات. ستكون إمكانية الإنتاج المستقل للمنتجات الضرورية ذات أهمية خاصة القوات البحرية والمصلحون من الحاميات البعيدة.
مبنى عسكري
يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء ، ويتم تطوير مجمعات مختلفة من هذا النوع. القدرة على طباعة مباني كاملة تثير اهتمام الجيش بشكل متوقع. لذلك ، منذ عام 2015 ، قام سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي وعدد من المنظمات المتخصصة في البنتاغون والمؤسسات ذات الصلة بدراسة قضايا الطباعة كبيرة الحجم وتطوير الأنظمة المناسبة.
هيكل خرساني مطبوع بواسطة طابعة خاصة. تصوير وزارة الدفاع الأمريكية
حتى الآن ، تم تطوير العديد من نماذج الطابعات ثلاثية الأبعاد للبناء باستخدام الملاط الخرساني واختبارها. تمت طباعة حواجز مختلفة وملاجئ صغيرة وهياكل أكبر بنجاح. تبلغ مساحة البناء القصوى 3 مترًا مربعًا وهي محدودة بشكل أساسي بالميزات الفنية للطابعة المستخدمة.
من المتوقع أن تنمو إمكانات طابعات البناء. ستزداد مناطق الهياكل والمباني المطبوعة ، ومن الممكن إدخال مواد جديدة ، إلخ. بغض النظر عن مسار التطوير الإضافي ، فإن المزايا العامة لطريقة البناء هذه واضحة بالفعل. تسمح لك طابعة البناء بتقليل تكاليف العمالة وإلى حد ما تسريع تشييد المباني اللازمة.
مزيج من التقنيات
لطالما أظهرت عملية التصنيع المضافة قدراتها وقدرتها على حل مجموعة واسعة من المشاكل. يتم تقديم تقنيات من هذا النوع والمعدات ذات الصلة بنشاط في مختلف المجالات ، ويسمح لنا تطويرها الإضافي بعمل توقعات متفائلة للمستقبل.
من المتوقع أن تصبح الطابعات ثلاثية الأبعاد محل اهتمام صناعة الدفاع والجيش ، ثم وجدت مكانها في الجيش. يتم استخدامها بالفعل في تصنيع وإصلاح مختلف المنتجات ، ويتم إجراء دراسات مختلفة مع التركيز على المستقبل. من الواضح أن الجيش والصناعة لن يتخليا بعد الآن عن طريقة ملائمة وواعدة لتصنيع الأجزاء ، وسيستمران في تطويرها جنبًا إلى جنب مع تقنيات الإنتاج الأخرى. ويمكن أن يؤثر إدخال التقنيات الجديدة مرة أخرى على مظهر وقدرات المنتجات المستقبلية.
معلومات