国防创新：用于任务准备的 AM
2025 年 7 月 09 日 | 阅读时间：6 分钟
打造国防的未来：增材制造 和先进钢铜的力量
国防部门承受着巨大的工作压力，其战备状态和设备性能可能决定任务的成败。
然而，传统的制造流程往往难以跟上时代的步伐，交货周期长、供应链复杂。增材制造（AM）正在成为一种变革性的解决方案，它能提供前所未有的速度、设计自由度和材料能力，以满足国防工业的严格要求。
瓶颈：高风险世界中的传统制造业
几十年来，国防工业一直依赖铸造、锻造和机加工等传统制造方法。这些工艺虽然坚固耐用，但在时间紧迫的情况下也会带来挑战。复杂部件的开发和生产，或旧系统过时部件的紧急更换，可能需要长达数月甚至数年的准备时间。这种延误可能会影响到从日常维护到紧急运行需求的方方面面，从而可能危及任务准备。
主要挑战包括
- 交货期延长：模具制作、复杂的加工工艺和多阶段生产导致关键零件的等待时间过长。
- 供应链脆弱性：依赖地理位置分散或专业化的供应商会造成供应链的脆弱性，尤其是在危机时期或对零部件的需求时断时续的情况下。
- 小批量生产成本效率低：通过传统方法生产小批量的高度专业化或定制化零件，在经济上往往是难以承受的。
- 设计限制：传统方法会限制零件几何形状的复杂性，从而可能限制性能优化。
增材制造：加速国防能力
AM 可根据数字模型逐层直接生产零件，从而改变了制造时间和能力：
- 按需生产，缩短交付周期：AM 可在需要的时间和地点生产部件，大大缩短了从设计到安装的准备时间。这样就能更快地将关键部件运到现场，确保任务准备就绪。
- 增强供应链的弹性：通过实现分散制造，AM 可以减少对复杂的全球供应链的依赖，使本地化生产更接近需求点。
- 支持传统系统：只需使用扫描数据或原始设计文件，AM 就能为过时的零件制造替代品，即使原始工具已不复存在。
- 快速原型设计和迭代：可快速设计原型、测试和改进设计，加快新系统和组件的开发周期。
- 自由设计和功能集成：AM 可帮助制造高度复杂的几何形状、内部冷却通道和整合部件，而传统方法则无法实现或不切实际。
多种材料的国防优势
AM 的有效性与可用材料的范围和质量直接相关。要应对从海上到空中和陆地等不同防御领域的各种挑战，就必须采用与材料无关的方法，并配备合格的材料组合。EOS 支持多种金属、聚合物和复合材料，每种材料都能为特定应用提供独特的优势。业内使用的主要合格材料包括
- 钛（如 Ti64）：Ti64 具有高强度重量比和优异的耐腐蚀性，是飞机部件轻量化、生产耐用无人机底盘以及制造对减重要求极高的关键任务部件的理想材料。
- 不锈钢（如 316L）：这种合金用途广泛、经久耐用，是各种应用的主力军。其强度和耐腐蚀性使其适用于地面车辆部件、舰船硬件和坚固的工具。
- 铜合金：纯铜（CuCP）具有优异的导热性和导电性，是制造高性能热交换器和其他热管理系统的理想材料。铜镍合金（CuNi）具有优异的耐海水腐蚀性和抗生物污损性，是阀体、管件和螺旋桨组件等舰船应用不可或缺的材料。
EOS 优势：掌握极端环境下的 AM
35 年多来，EOS 一直处于 AM 技术的前沿，在支持航空航天和国防领域方面拥有丰富的经验。我们的专业技术建立在为对国防至关重要的各种高性能材料开发可靠、可重复和合格的工艺基础之上。不锈钢 316L和铜镍 CuNi30 就是我们产品组合中的两个重要实例。
- 不锈钢 316L：作为制造业中最值得信赖的材料之一，316L 以其出色的延展性、耐腐蚀性和耐用性而著称。316L 的 EOS 工艺可生产出具有稳定、优质材料特性的零件，使其成为广泛国防应用的可靠选择。从地面支持设备的坚固部件到海军舰艇上的固定装置和配件，316L 为生产坚固可靠的部件提供了经济高效的解决方案。
- 铜镍合金 CuNi30：CuNi30 是一种高强度铜镍合金，专为恶劣的海洋环境而设计，具有优异的耐海水腐蚀性和抗生物污损性。这使其成为海军领域的关键材料。利用 AM 技术，EOS 可以按需生产复杂的舰船部件，如阀体、泵壳和热交换器部件，这些部件可以承受严酷的海洋环境，延长关键系统的使用寿命，提高舰队的战备状态。
EOS 精良的工艺和深厚的材料科学知识可确保使用我们的系统3D的部件符合国防工业所要求的严格质量、性能和可靠性标准。
准备部署
EOS 通过其 Additive Minds 咨询部门提供支持，以加快 AM 的采用。这包括在零件选择、设计优化、流程工业化以及符合国防标准的 AM 零件和流程鉴定方面提供帮助。
作为战略合作伙伴，EOS 拥有行业领先的技术、专业的材料知识和良好的业绩记录，可帮助国防组织降低风险、加快创新和提高任务准备状态。
