9月26日，3D打印技術參考注意到，美國陸軍和空軍在部署3D打印技術方面有了新的動作。其中，空軍新授予3D Systems價值超過1000萬美元的合同，開發(fā)大幅面金屬3D打印機；陸軍授予6K Additive五年的一攬子金屬3D打印粉末采購協議。

美軍支持大幅面金屬3D打印機開發(fā)

美國傳統(tǒng)的金屬3D打印開發(fā)商并沒有像中國一樣開發(fā)配備有十幾臺激光器和超過米級幅面的金屬3D打印機。然而，美國軍隊對此存在需求。

今年9月18日，美國國防部公布了最新的資助清單。其中，美國空軍授予3D Systems價值超過1075萬美元的合同，“支持開發(fā)大規(guī)模高超音速相關”金屬3D打印能力，預計將于2025年9月底完成。而實際上早在2019年，美國陸軍研究實驗室就授予了3D Systems??1500萬美元的機器開發(fā)合同，所開發(fā)的打印機配備9臺激光器，成型尺寸達到1000 x 1000 x 600mm，用于滿足武裝部隊的彈藥、地面車輛、直升機和導彈防御需求。

Velo3D打印的超燃沖壓發(fā)動機截面

2022年9月，美國空軍授予一家非營利應用科學研究組織520萬美元，開發(fā)“世界上最大”的粉末床熔融金屬3D打印機，后者與分包商SLM Solutions美國辦事處合作。相關消息指出，這項計劃在效率、尺寸和應用方面具有成熟技術的SLM Solutions NXG XII 600（成型尺寸600 x 600 x 600mm）基礎上來開發(fā)新型的Z軸達1.5米的新裝備——NXG XII 600 E，其配備12臺激光器，前者已經在多個行業(yè)得到使用驗證。3D打印技術參考認為，未開發(fā)新的應用平臺，很有可能是此次資助經費并不多。

除以上動作之外，美國空軍還于2022年授予藍色激光專家NUBURU第二階段合同，開發(fā)基于藍色激光的區(qū)域3D打印技術。

由此可見，美國空軍在金屬3D打印能力方面，注重制造尺度、制造質量以及制造效率。而在高超聲速導彈研制方面，美國有著迫切的需求。

回收再制造的低成本粉末備受重視

2023年9月，美國陸軍授予6K Additive為期五年的一攬子采購協議，旨在支持美國陸軍發(fā)展司令部（軍隊內最重要的先進制造研發(fā)機構）的活動，讓四個美國陸軍研發(fā)組織（新澤西州的皮卡汀尼兵工廠、紐約的貝尼特實驗室、馬里蘭州的阿德爾菲實驗室和伊利諾伊州的巖島兵工廠）能夠使用6K的低成本金屬3D打印粉末。

6K使用UniMelt等離子工藝制造金屬3D打印球形粉末，其能夠將廢金屬轉化為金屬增材制造原料，該工藝與鎳、鈦、銅以及鎢等難熔金屬兼容，這將極大降低金屬3D打印粉末的成本。3D打印技術參考注意到，國內采用粗粉廢料回收制造的TC4鈦合金粉末的價格可以低至300元/kg，與若干年前不銹鋼的粉末成本一致，將極大降低金屬3D打印技術的使用門檻。

這份協議可以使上述四個組織可以以固定價格重復訂購6K公司的金屬粉末，每年或每個訂單的總支出金額都有限制，且無需為每個訂單建立新的合同。新聞指出，這筆交易標志著美國軍方增材制造進程的真正變革時刻已經到來：一旦軍方能夠將其過剩的廢料大規(guī)模轉化為增材制造原料，美國國防預算項目相關的官僚機構將成為軍方全力推進增材制造的最大（最后）障礙。

2023年1月，3D打印技術參考還注意到，美國空軍研究實驗室（AFRL）公布了一項關于3D打印用鈦合金回收和低成本生產新粉末項目的合同，美國國防部 (DoD) 技術加速器的國家安全創(chuàng)新網絡部門（NSIN）提供高達50萬美元的研發(fā)資金，IperionX獲得了合作機會。具體來說，該項目要求企業(yè)提交3D打印用Ti-6Al-4V粉末的回收方法提案，該方案需要具有低成本制造新粉末的特點。2023年2月，美國海軍授權采用IperionX的回收再制造鈦合金粉末為艦船3D打印制造泵組件，這將使美國海軍顯著縮短關鍵部件交貨時間、提高設備可用性并持續(xù)重建美國關鍵鈦金屬供應鏈。

IperionX致力于將金屬廢件轉為低成本優(yōu)質3D打印粉末

美國海軍授權采用IperionX的回收再制造鈦合金粉末為艦船3D打印制造泵組件

IperionX 的專利技術為國防、航空航天、汽車和消費電子等一系列重要行業(yè)在美國制造低成本、低碳鈦合金粉末提供了一條途徑。這些獲得專利的技術可以對低品位、高氧、不合格的鈦廢金屬進行升級改造，生產出達到或超過行業(yè)標準的鈦金屬。

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從眾多的動作可以看出，美軍對金屬3D打印的制造能力正在提出新的需求，這將促進3D打印技術的發(fā)展。而從長遠來看，增材制造比傳統(tǒng)制造更適合處理回收材料，這僅僅是因為開始時浪費的材料數量要少得多。國際能源署 (IEA) 估計，為了實現2050年的目標，到2030年必須在清潔能源上花費4.5萬億美元。這些資金中的很大一部分很可能會用于建立先進制造和回收之間的聯系。如果不大幅度、迅速的擴大回收能力，要實現擴大3D打印的生產規(guī)模并降低碳排放的目標似乎是不可能的。廢粉回收和再制造正是3D打印有可能在未來幾年內獲得更大規(guī)模投資的應用類型。

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