美國軍方增材制造技術發展規劃
時間：2018-12-27 22:12 來源：高端裝備產業研究中心 作者：中國3D打印網 閱讀：次
增材制造（AM）對全球技術進步的影響是深遠的，美國軍方更是把AM技術視為未來重要的裝備材料制造技術。從美國國防部（DoD）的規劃部署來看，美國空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰隊都在努力推進AM材料、工藝和制造技術的投資和應用推廣力度。
美國正在大力振興工業制造業，其中的一項努力是大力拓展增材制造技術所具備的有效設計和快速樣機制造能力。美軍每個軍種以及大部分供應基地和軍械庫，都在進行獨立的增材制造技術研發及應用。因為相較其他制造技術，增材制造技術在時間和成本、復雜性和定制需求、技術新穎性方面都更滿足國防部的要求。
美國空軍的增材制造戰略規劃
在美國空軍的增材制造戰略實施計劃中，增材制造技術的開發基于現在、近期和長期三步走策略，并結合了以下9個關鍵技術挑戰的解決：
√ 材料標準和可用性
√ 零件選擇
√ 技能組合開發
√ 配置控制
√ 重復性
√ 網絡安全
√ 部件驗證和資格認證
√ 流程驗證和資格認證
√ 逆向工程
作為近期目標美國空軍將以集中方式開發限定目標非關鍵部件的選擇性增財制造功能。并在國防部供應商中建立可共享和擴展的增材制造設備、培訓、流程、工具、后處理程序等的相關標準。美國軍方的長期愿景是建立增材制造全球制造網絡，以實現按需打印流程來降低成本并有效提高軍隊靈活性。
美國海軍部在增材制造技術開發及應用方面具有完善的組織結構。海軍增材制造執行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協助秘書組成，負責研究，開發，測試和評估。該委員會聯合海軍多個部門研究并發布了海軍增材制造實施計劃（IP）。美國海軍增材制造實施計劃 V2.0確定了以下五個目標
√ 增加增材制造系統的開發和集成。
√ 培養對增材制造零件進行認證的能力。
√ 增材制造框架和工具進行數字標準化，實現端到端流程集成。
√ 建立美國海軍先進的集成數字化制造網格。
√ 對海軍員工的增材制造教育、培訓和認證的流程化
除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要克服的特定重點領域和實施挑戰，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展里程碑和示范。
美國陸軍的增材制造的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據悉，陸軍增材制造技術路線圖（AAMTR）包括15個技術目標，65個有序活動，以及跨越設計、材料、流程和價值鏈四個重點領域的241個要求
√ 維護和維護，
√ 新部件/系統的生產和采購
√ 增材制造在急需和遠征環境中的應用。
此外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施增材制造技術必須解決的其他幾個非技術關鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發展，數據管理和政策變革等。
主要資料來源：
[1]AdditiveManufacturing in the DoD，DSIAC 2018
[2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing，DSIAC 2018，
[3]AdditiveManufacturing: From Form to Function，Strategic StudiesQuarterly，2016 fall
[4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine
[5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts， DAU Lunch& Learn，2018
[6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER
[7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)
增材制造技術滿足美國國防部的多方需求（Defense AT&L）
目前，美國空軍和美國海軍都已經制定了增材制造技術戰略實施計劃，陸軍也正在進行相應技術實施規劃草案的制定工作。美國空軍的增材制造戰略規劃
在美國空軍的增材制造戰略實施計劃中，增材制造技術的開發基于現在、近期和長期三步走策略，并結合了以下9個關鍵技術挑戰的解決：
√ 材料標準和可用性
√ 零件選擇
√ 技能組合開發
√ 配置控制
√ 重復性
√ 網絡安全
√ 部件驗證和資格認證
√ 流程驗證和資格認證
√ 逆向工程
作為近期目標美國空軍將以集中方式開發限定目標非關鍵部件的選擇性增財制造功能。并在國防部供應商中建立可共享和擴展的增材制造設備、培訓、流程、工具、后處理程序等的相關標準。美國軍方的長期愿景是建立增材制造全球制造網絡，以實現按需打印流程來降低成本并有效提高軍隊靈活性。
美國空軍增材制造能力發展路線圖
美國空軍還進行了一系列功能性增材制造技術演示項目。包括利用Direct-Write Plasma技術打印了MQ-9 Reaper無人機的銅制天線、高溫碳纖維復合材料的打印以及用Images of Silver Ink技術將彈性混合電子打印到PEEK（底部）上等。其中利用選擇性激光燒結制成的高溫聚合物復合材料將適用于極端環境材料，可用于下一代戰斗機噴氣機的前緣和后緣。
左上：Direct-Write Plasma技術打印MQ-9 Reaper無人機銅制天線、
右上：選擇性激光燒結技術制成高溫碳纖維復合材料
下： Images of Silver Ink技術將彈性混合電子打印到PEEK（聚醚醚酮）上
美國海軍的增材制造戰略規劃美國海軍部在增材制造技術開發及應用方面具有完善的組織結構。海軍增材制造執行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協助秘書組成，負責研究，開發，測試和評估。該委員會聯合海軍多個部門研究并發布了海軍增材制造實施計劃（IP）。美國海軍增材制造實施計劃 V2.0確定了以下五個目標
√ 增加增材制造系統的開發和集成。
√ 培養對增材制造零件進行認證的能力。
√ 增材制造框架和工具進行數字標準化，實現端到端流程集成。
√ 建立美國海軍先進的集成數字化制造網格。
√ 對海軍員工的增材制造教育、培訓和認證的流程化
除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要克服的特定重點領域和實施挑戰，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展里程碑和示范。
DON AM IP V2.0 Progression Milestones and Demonstrations
美國陸軍的增材制造戰略規劃美國陸軍的增材制造的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據悉，陸軍增材制造技術路線圖（AAMTR）包括15個技術目標，65個有序活動，以及跨越設計、材料、流程和價值鏈四個重點領域的241個要求
陸軍增材制造技術路線圖在國防部路線圖基礎上又細化了要求
美國陸軍規劃的增材制造應用領域包括：√ 維護和維護，
√ 新部件/系統的生產和采購
√ 增材制造在急需和遠征環境中的應用。
此外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施增材制造技術必須解決的其他幾個非技術關鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發展，數據管理和政策變革等。
美國陸軍增材制造應用路線圖
[1]AdditiveManufacturing in the DoD，DSIAC 2018
[2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing，DSIAC 2018，
[3]AdditiveManufacturing: From Form to Function，Strategic StudiesQuarterly，2016 fall
[4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine
[5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts， DAU Lunch& Learn，2018
[6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER
[7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)
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