美国海军司令部推出3D打印头盔瞄准镜面罩,训练更快更省钱

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         据中国3D打印网了解,美国多个海军机构已联合起来,通过增材制造(即3D打印)的一项新应用来加强机组人员的防护:他们制造了联合头盔提示系统(JHMCS)的3D打印版本。这项努力涉及海军航空训练系统和靶场项目办公室(PMA-205)、海军教育与训练司令部(NETC)、海军航空技术训练中心(CNATT)以及海军航空部队训练与战备司令部(CNAF N7),他们共同致力于现代化空勤人员生存装备相关角色的训练。

     “这项工作是跨司令部协作与创新如何为舰队带来实际成果的一个典型范例,”PMA-205项目经理乔纳森·希费尔拜因上校表示,“通过利用增材制造,我们的团队不仅满足了关键训练需求,还提升了战备水平并削减了全寿命周期成本,直接支持了我们的水兵和作战任务。”

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水兵们配备了尖端的3D打印联合头盔瞄准系统。照片由海军提供。

应对成本与后勤障碍

转向3D打印直接回应了与传统面罩供应链相关的长期问题。传统的JHMCS面罩每个成本约为870美元,采购可能需要数年时间,这些限制拖慢了课程交付和持续运营的进度。鉴于CNATT预计每年需要约40个面罩,传统的采购方式被视为既昂贵又低效。

       为了与全军范围内加强战备和控制支出的目标保持一致,PMA-205和“适时相关学习”(RRL)/A学校的工作人员探索了新的解决方案,以维持训练势头并促进更安全的航空力量。

      团队最终决定开发一个使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料打印的原型面罩。这个增材制造的部件满足了核心要求,例如尺寸精度、与头盔显示单元的兼容性,以及维护人员在修剪部件时期望的相同工作特性。其成果是一个可以在数周内而非数年内生产的面罩,并且成本降低了大约65%。该项目还生成了一个技术数据包,以便各单位可以独立复制该设计,为更广泛、可重复的供应模式奠定了基础。“这项举措不仅仅意味着成本降低,”希费尔拜因说,“它是对敏捷性、教学保真度和长期战备能力的主动投资。”

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由General Lattice公司制造的分级3D打印格构。图片来源:General Lattice。

增材制造扩展防护装备选择

       国防机构正越来越多地转向增材制造来重新思考个人防护。2021年,计算设计公司通用晶格(General Lattice)获得了美国陆军的一份合同,旨在提高作战头盔的能量吸收性能。该公司在其芝加哥总部工作,花了一年时间开发了一个数字设计和仿真框架,能够生产出性能超越传统泡沫材料的晶格结构。

     利用计算建模和增材制造,团队生产出了专为满足真实世界冲击场景和DEVCOM士兵中心要求而设计的头盔衬垫。打印的晶格结构经过了性能和耐久性测试,目标是增强士兵的防护和生存能力。

      在其他地方,国防后勤局部队支援产品测试中心已采用3D打印技术来使手套评估更安全。工程师们创建了一个可以像真手一样弯曲的打印机械手,从而能够在不让工作人员暴露于航空燃油等有害化学物质的情况下检查手套是否泄漏。该项目源于对燃料处理员所用手套进行测试的需求。此前,评估员必须戴上手套并在燃料中手动弯曲手指,如果手套失效,就有接触化学品的风险。总工程师爱德华·道尔顿提出了3D打印替代手的方案,在保持测试准确性的同时消除了对人员的危险。

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