美国空军3D打印备件以解决维护问题

2022年5月6日，美国空军(USAF)引进了一台3D打印机，未来可实现指挥控制系统(SACCS)备件的定制生产。
 

△第595 SCS的网络技术人员在Offut空军基地，使用3D打印机为警报灯构建了一个灯罩。图片来自美国空军

该部门的老设备因供应商已停止对它进行服务，目前无法及时维护，所以它们采用了3D打印技术来解决此问题。现在，已利用该技术生产出了一批故障警告灯罩配件，为美国空军节省了约为 4000多美元的费用，仅此一项就就收回了打印机和扫描仪的成本。以前，修复该系统故障指示器的唯一方法是更换整个总成，成本高达7187美元。

国家空降作战中心和第595指挥控制大队指挥官布莱恩·戈尔登上校说：“使用3D打印机技术，未来可为国防部节省数千美元的维护费。”

美空军使用3D打印的那些事
该空军在各种应用和项目中，使用3D打印技术已有一段时间了。早在2020年，空军维修中心的工程师成为第一个在美国空军飞机发动机上，测试3D打印金属部件的人。
 

△3D打印鼻子模拟器。图片来自美国AFRL

而后，开始他们逐渐尝试，为一种新型3D打印鼻子模拟器申请了专利（主要用于复制人类鼻腔，用于科学研究），并聘请了电路板制造专家BotFactory开发一种全自动桌面电子3D打印机，作为其“AFWERX”计划的一部分。之后与3D打印机制造商Optomec签订了一份价值500000美元的合同，意在开发和优化3D打印技术，用于修复战斗机发动机的涡轮叶片，进一步缩减配件替换周期。

最近，美国空军与航空航天公司Boom Supersonic签订了一份价值6000万美元的合同，以加速推进“Overture”超音速飞机的研发，并资助了3D打印专家Senvol正在开发的AI智能技术，以上都是在推动3D打印在航空航天上的广泛应用。
 

△第595 SCS的网络技术人员从Offut空军基地的3D打印机上，取下构建好的灯罩。图片来自美国空军

正在使用3D打印解决维护问题
目前美国空军最新的3D打印重点项目之一，是为SACCS的第595战略通信中队改进技术和降低维护成本。

该部门可为洲际弹道导弹提供快速定位、部队分配和紧急行动作战的能力，并在全球252个基地拥有唯一的维修站维修权限。他们全天候运行24/7，平均每年处理超过8400万条美国战略司令部信息。

文中开头介绍的3D打印灯罩，他们的原设备已经有70年的历史了，这种配件的供应商早已停止了生产，所以他们必须考虑其他的解决方案。该团队通过3D扫描来配置灯罩的设计和尺寸，同时大大缩减了生产时间和制造流程，很快就实现了复刻。

“打印灯罩仅是他们日常维护的一个小例子，未来3D打印将为该部门实现更多的现代化生产制造。”Golden说“当我们意识到3D打印在替换配件方面的潜力时，这对于未来想要保持领先的工业能力十分重要。”
 

△595战略通信中队的NC3网络技术员，正在基地的3D打印机上进行操作。图片来自美国空军

现在该提案已获得空军全球打击司令部的批准，他们将打印好的灯罩数据通过云端共享，让其他美国空军单位也能够快速制造同类型的替换件。

展望未来，该部门计划部署3D打印技术，大量构建和生产他们已经不能再生产的组件。他们宣传还将扩大该技术的用途，以支持第595指挥和控制小组内其它用途。

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