美国国防部及陆军近年来正大力推动增材制造（3D打印）技术在军事装备保障领域的应用，以应对供应链脆弱性、老旧部件断供及战场快速维修等挑战。
合作背景与战略意义：加速地面车辆战备保障
美国陆军将增材制造视为提升“装备战备完好性”和实现“弹性、敏捷的后勤”的关键技术。传统后勤模式下，零部件需提前生产、存储并通过漫长供应链运输，而增材制造可将制造能力前推至战场或保障基地，实现“就地打印、按需制造”，从而显著缩短等待时间、减少物流负担并提升作战系统的可用性。例如，在韩国测试的“快速装配设施”（RFAB）能在前线快速打印从车辆点火开关到训练弹药等多种塑料部件，将某些零件的获取时间从126天缩短至数小时。Velo3D与GVSC的合作，旨在将这种能力扩展到更关键的金属部件领域，直接服务于地面战斗车辆（如MRAP、坦克等）的持续保障需求，是陆军实现“远征能力”和“精兵简政”战略目标的具体技术路径。
美国陆军士兵使用MRAP车辆进行操作检查和驾驶员培训。照片由美国陆军提供
技术焦点与核心挑战：从“快速制造”到“合格制造”
此次合作聚焦于使用Velo3D的Sapphire系列金属增材制造系统生产铝合金（Aluminum CP1）和镍基高温合金（Inconel 718）部件。这表明美军正从早期的塑料/聚合物打印，向承载更高应力、更恶劣环境的金属关键部件制造迈进。然而，这也带来了必须克服的核心挑战：
部件认证与质量一致性：武器装备关键部件对性能、可靠性有极端要求。3D打印部件通常是小批量或单件生产，难以像传统批量产品那样进行抽样测试。其质量受材料、机器状态、工艺参数等多变量影响，确保不同机器、不同批次生产部件的一致性是一大难题。美国防部《增材制造战略》将“确定快速和标准化的材料和工艺鉴定方法”列为首要需求。Velo3D需在合作中完成严格的“资格认证步骤”，其系统的原位监测功能和宣称的跨机器一致性，正是为了应对这一挑战。
网络安全与数据完整性：增材制造依赖数字模型（CAD文件）的传输与处理。在军事网络环境中，该过程可能面临电子战攻击，导致数据被窃取或篡改，从而生产出有缺陷甚至被植入恶意功能的部件。Velo3D强调其设备符合国防部网络安全标准，正是为了确保制造过程的数字线索安全，这是将增材制造集成到国防工业基础中的基本要求。
知识产权与供应链关系：直接打印原始设备制造商（OEM）设计的部件可能引发知识产权纠纷，同时也会影响传统零部件供应商的利益。美国防部正在探索与工业界的新商业模式，以平衡战备需求与知识产权保护。
蓝宝石XC 1MZ。图片来源：Velo3D
应用前景与模式变革：超越零部件替换
陆军对增材制造的应用已不限于单个零件替换，正朝着系统化、数字化的保障模式演进：
数字库存与按需生产：如TACOM的“战损修复与制造计划”（BDRF）评估了数万个部件，建立CAD模型库。配合3YOURMIND等软件，可智能识别适合增材制造的短缺部件，实现从“物理库存”向“数字库存”的转变，从根本上优化供应链。
远征与伴随保障：目标是让增材制造能力“尽可能接近前线”。未来，作战单元可能携带通用原材料和移动打印设备，在战场上进行即时维修，实现真正的自给伴随式保障。
赋能新质作战力量：增材制造能快速、批量制造结构简单的消耗性平台（如无人机），为“蜂群”战术提供可持续的产能支撑。
蓝宝石3D打印机生产设施效果图。图片来源：VELO3D
现实制约与未来路径
尽管前景广阔，但增材制造在军事领域的全面推广仍面临现实制约：
材料与性能限制：现场可用的打印材料（尤其是聚合物）在强度、耐热性、耐久性上通常不及原厂件，多作为应急替代方案使用。金属打印虽性能更优，但材料种类有限，且生产过程需要持续稳定的电力供应，这在激烈交战的前线难以保障。
人才与流程标准化：操作人员需要掌握CAD设计、材料学和设备操作等多方面知识。建立标准化的设计、认证和生产工作流，培养合格的从业人员，是国防部《增材制造战略》中“扩展熟练程度”的重点。
结论：Velo3D与美军GVSC的合作，是美军系统化推进金属增材制造技术应用于地面装备关键部件保障的里程碑。它标志着美军正从技术探索和原型制造，迈向标准化、合格化、安全化的实战应用阶段。这一进程并非旨在完全取代传统制造业，而是通过构建一种柔性、敏捷、分布式的新型制造与保障能力，与传统供应链形成互补，共同提升部队在复杂对抗环境下的战备韧性和持续作战能力。其成功与否，将取决于能否在部件性能认证、数字安全、人才培训及产业协作等关键环节取得实质性突破。
中国3D打印网编译文章！
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