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老旧军机零件昂贵 美空军利用3D打印技术改善成本问题

3D打印可望降低军方汰换飞行器零件的成本。法新社

军方飞行器与潜水艇的服役时间可达数十年,但机体与零件的原始制造商往往在产品退役前便消失无踪。目前虽有厂商专门从事军方零件的制造,但成本相当昂贵。为了降低汰换零件的成本,美国空军正试图利用近年兴起的3D打印,打造所需的机体零件。

根据Ars Technica报导,每一季美国军方都会有上万笔无法完成的零件订单,原因在于,军方零件制造是一个特殊的利基市场,不仅订单数量不大,无法达到规模经济,制造出的零件也需通过比一般环境更严苛的考验,因此多数厂商往往会选择投入更稳定的业务,而不愿意接下军方订单。这导致军方零件汰换成本高昂,光是C-17 Globemaster III运输机的一个马桶盖要价可能就高达1万美元。

目前美国空军飞行器的平均机龄为23年,其中大多数都可追溯至冷战时期,而C-5、B-52、KC-135的机龄更分别达40年、56年与57年。为以较低的成本延续这些飞行器的寿命,美国空军将希望放在了3D打印。过去军方如果要汰换C-5 Supergalaxy货机的厕所面板,需花费8,500美元,但透过3D打印,一片厕所面板的成本只需300美元。

过去几年来,美国空军已利用3D打印制造出数以千计的飞行器零件,不论是金属、塑料、合成物,或是碳纤维零件,都可透过这种方式打造。

然而新的手段也会衍生出新的问题。要让3D打印机理解原始的平面设计图并不是件容易的事。另一方面,美国空军也需设法证明3D打印零件能够通过严苛的环境考验。

除了投入金属材料的研究外,美国空军也正在筹划「空军先进制造奥林匹克竞赛」(Air Force Advanced Manufacturing Olympics),希望集合先进制造商、传统国防产业厂商、科技新创公司的力量,解决3D零件打印的各种难题。

当Glenn House在2002年成立军事零件制造商2Is时,便已看好3D打印的应用潜力,但当时的3D打印技术并不足以应付军方零件在精准度及耐用度方面的需求。如今House则对美国空军积极投入3D打印发展的成果,充满了期待。

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