当前先进制造技术已成为美国军事创新的重要驱动力之一。南极熊针对近期美国军方应用3D打印技术提高战斗力及效率，以及美国政府在军事及民用领域推动此技术应用所做的努力，进行了综合梳理。


极寒条件下的军用3D打印

近期，美国国防部在所有领域和五角大楼的各个层面都开始使用3D打印技术。DoD的制造技术办公室最近发起的“Point of Need Challenge”竞赛吸引了许多公司参与。

其中，澳大利亚的冷喷涂3D打印设备制造商SPEE3D在零下极端温度下打印同等或优质的零件方面获得了胜利。另一个3D打印设备制造商nScrypt则使用其nRugged平台在-40°的天气条件下制造了替代PCB的解决方案。此外，nScrypt的获奖提案还包括在同等环境下打印定制的生物医学支架。

这表明，一旦所有设备都成功大规模部署，它们不仅仅用于制造替代零件，而是能够使用后勤部队能够为前线士兵按需制造应对未知需求和挑战的物品。总的来说，这是美国军方在使用3D打印技术方面的重要尝试，以此提高其士兵在极端环境下的应对能力。


美国海军发明3D打印新工具

仅在过去一周，空军、陆军、海军和海军陆战队就公开发表了几篇新闻公告。其中最引人注目的例子可能是位于佛罗里达州梅波特的美国海军东南地区维护中心(SERMC)的最新进展。

SERM的增材制造协调员主管Nicholas Heinrich及其机械师伙伴与该中心的一名文职技术人员Terry Henderson合作发明了一种全新的工具，用于解决最新版本的MK 15 Phalanx近防系统(CWIS)存在的问题。

该工具的创新源于MK 15 Phalanx近距离武器系统(CWIS)的新型齿轮马达为电光稳定子系统(EOSS)提供动力时存在问题，这导致更换电机的故障率高。以前更换电机需要经验丰富的技术人员才能完成，因为在重新组装过程中缺乏对新电机的物理结构控制。由于使用固定在电机上的钢丝带进行拆卸和更换的机械构型仍存在不足，因此，团队转向金属3D打印，从而创造、设计、生产和测试了一个全新且成功的工具。整个过程仅用了六周时间。


Heinrich解释说：“我们提供了自对准设计，使得电机能够轻松地进行拆卸或安装，并且呈现出极高的精度，另外我们的手柄可以通过将电机与支撑套筒同心对齐来防止卡住。由此，无论涉及到的个人技能水平如何，每次电机更换都能轻松顺利地进行，而不需要太多技术。”

指挥官Justin Dowd船长表示：“3D打印技术为水手们提供创造性的问题解决方案，借此机会，使我们组织中的人们有了更好的机会去探索技术。我们组织能够继续不断提升技术能力，也因此有了更好的工作方式，并充分利用我们3D打印的能力。”


3D打印制造技术直接融入武装部队

至于SERMC，该组织正在为其新工具寻求专利，并正在向美国海军中大西洋地区维护中心(MARMC)提供蓝图。SERMC称，生产成本仅为30-40美元的3D打印工具能帮助技术人员节省近五个小时的维修时间。

这些报道表明，无论是海军、陆军、还是其他的分支机构，美国武装部队都在积极探索并采用智能机器人和自主系统来提高工作效率和减少风险。海军陆战队的更新计划则更加明确地指出他们正在考虑建立一个新的工作领域，专门负责操作这些技术。无论如何，这都表明了在新一代战争中，人工智能和自主机器人的重要性日益提高。


与此同时，《费耶特维尔观察家报》表明，今年3月在美国陆军第82空降师布拉格堡基地成立了一个名为Gainey Company的新部队。该部队由三个排和一个名为机载创新实验室的机构组成，该实验室仅由两名士兵、三名民用承包商和各种制造设备，包括3D打印机组成。Gainey Company还强调使用最新的创新工具，并强调职业专业背景不是加入该部队的限制性因素：其目标是让尽可能多的人掌握新技能。这一举措再次表明，美国军方正在逐步引入最新的制造技术和工具，以提高自身的作战能力和战斗力。